RAPPORT D’ACTIVITÉ 2016-2020 by Université Côte d'Azur

RAPPORT D’ACTIVITÉ

2016-2020

4 ANS AVEC LES SYSTÈMES COMPLEXES

univ-cotedazur.fr

TABLE DES MATIÈRES BILAN SYNTHÉTIQUE

BILAN DÉTAILLÉ

ZOOM SUR LA RECHERCHE FONDAMENTALE

GRADYN : Granular material dynamics and space missions to celestial bodies : a transdisciplinary approach

7 7

ANA : Asymmetry in Nucleic Acids

SITH : Stable Isotopes Transport and Homeostasis Bopp2017 : Non-local precursors to light condensation

9 10

ZOOM SUR L’INNOVATION

SPARE : Simulation Monte Carlo PARticules et Ecoulement - une approche Monte Carlo pour le transport de particules dans un écoulement fluide

. 12

Interaction entre les cellules et les nanofils pour la réalisation d’une plateforme optogénétique

MagFilter : Microfiltration magnétique de nanoparticules en vue des applications aux tests immunologiques

Rendez-Vous Entreprises d’Université Côte d’Azur

CrackOlf : Cracking the code of olfactory receptor activation using computational tools

ZOOM SUR LA FORMATION ET L’ANIMATION SCIENTIFIQUE

L’EUR SPECTRUM

Un satellite pour UCA

ADMECH : Advancing Mechanobiology

UCA Robotics Institute

BIOPHOTUCA : Developing and Structuring Biophotonics at UCA

ZOOM SUR LA VISIBILITÉ

Universal aspects of quantum turbulence

TACL : Topologie, Algèbre et Catégories en Logique

Conférence internationale « Systèmes dynamiques et systèmes complexes »

Conférence internationale « W@UCA : Waves Côte d’Azur »

ZOOM SUR L’ATTRACTIVITÉ DU SITE

Dynamique rapide dans les mousses

Dispositif d’Environnement de Poste

Projet H2020 RISE NoMADS

AAP thématique « Tremplin Complex »

Projet EARLI

ZOOM SUR L’INTERDISCIPLINARITÉ

ADIPOMOD : Modélisation de l’expansion des dépôts de tissus adipeux MODELANSET : « Modélisation du rôle des interactions Socio-environnementales sur la dynamique du peuplement à l’époque romaine

37 . 38

Modelling lung’s airflows and mechanics in realistic lung’s geometries WIMAG : Imagerie par onde

39 40

The Stellar Factory

SOSPEL : « Synthesis of Olivines for SPectral identification of trace ELements

Étirage de bulles dans une fibre en silice

Les Rencontres « Complex Days »

DENA/DREAMS : « Réseaux dynamiques en expansion : modélisation, analyse et simulation de l’exploration spatiale à plusieurs échelles sous contraintes

. 47

CONCLUSION

CHIFFRES CLÉS

BILAN SYNTHÉTIQUE En un peu plus de quatre ans, l’Académie Systèmes Complexes a su impulser une dynamique nouvelle au sein de sa communauté. En déployant plus d’un million d’euros sur des AAP Recherche, soit 2/3 de son budget, elle a financé plus de 80 projets. Cette stratégie s’est avérée efficace car elle a permis l’émergence de projets innovants et de thématiques de recherche originales. Des collaborations interdisciplinaires se sont tissées avec des partenaires privilégiés d’Université Côte d’Azur et avec le monde économique local. De nombreux chercheurs se sont distingués à l’échelle internationale par leur expertise. Tous ces événements tendent à faire croître la visibilité internationale d’Université Côte d’Azur et dans cette perspective l’académie a souhaité renforcer l’attractivité du site. Une politique d’animation scientifique féconde a été développée, avec une prévalence accordée à des manifestations scientifiques de grande envergure sur le territoire local. Des programmes d’échanges avec des universités prestigieuses ont été aussi menés. Par ailleurs, des fonds ont été alloués pour soutenir des travaux de recherches de haut niveau, innovants et transdisciplinaires susceptibles de répondre avec succès à des appels d’offres européens et internationaux, tels que les ERC, et plus généralement les offres du programme H2020. Pour terminer, l’Académie a accompagné la campagne nationale de recrutement en proposant en 2019 une « starting fund » afin de renforcer l’attractivité d’Université Côte d’Azur. Au total, 200k€ ont été octroyés aux nouvelles recrues prometteuses dont les profils correspondent aux thèmes des Systèmes Complexes.

RAPPORT D’ACTIVITE 2016–2020

BILAN DÉTAILLÉ

RAPPORT D’ACTIVITE 2016–2020

ZOOM SUR LA RECHERCHE FONDAMENTALE > QUELQUES PROJETS EMBLÉMATIQUES

L’Académie a financé 80 projets aux thématiques et objectifs variés dont plus de la moitié relève exclusivement de la recherche fondamentale. L’ensemble de ces projets atteste d’une véritable excellence scientifique. Ils offrent également à Université Côte d’Azur une visibilité tangible et des avancées notables en termes de structuration de site.

RAPPORT D’ACTIVITE 2016–2020

Dans le domaine de l’astrophysique :

le projet « GRADYN : Granular material dynamics and space missions to celestial bodies : a transdisciplinary approach » de Patrick Michel (LAGRANGE) financé à hauteur de 40k€ (et co-financé par l’Académie « Espace, Environnement, Risques et Résilience » à hauteur de 10k€. GRADYN s’intéressait à l’étude de la surface de petits astéroïdes qui semble systématiquement couverte d’une couche granulaire (sable ou graviers), appelée régolithe. Le projet hautement transdisciplinaire consistait à unir les expertises complémentaires de chercheurs de l’Observatoire Côte d’Azur et de MINES ParisTech. Il a permis d’améliorer nos connaissances de l’histoire et de l’évolution des surfaces des petits corps et des planètes et a fourni une contribution précieuse à des missions spatiales en cours et futures (conception d’un atterrisseur, interprétation des images). > Parution de huit publications (Nature Astronomy, Astronomy & Astrophysics…) dont une couverture de la revue Nature. > Renforcement de la collaboration entre chercheurs du laboratoire Lagrange (OCA) et du CEMEF (MINES ParisTech). > Amélioration de la visibilité de nos institutions avec une collaboration de prestige : la NASA. > Octroi d’un projet H2020 « Near Earth Object Modeling and Payloads for Protection (NEO-MAPP) » de 4M€.

Paire stéréo produite par Brian May (Guitariste du groupe Queen et Astrophysicien) et Claudia Manzoni à partir de simulations numériques d’impact entre astéroïdes (Michel, Ballouz et al. 2020), montrant les premiers instants suivant la destruction d’un astéroïde de 100 km de diamètre, dont certains des fragments auront les mêmes propriétés que les astéroïdes Bennu et Ryugu visités par les sondes OSIRIS-REx (NASA) et Hayabusa2 (JAXA). Les couleurs représentent les températures atteintes lors de l’impact (des plus élevées en roue aux plus basses en bleu). Ces images peuvent être vues en 3D en vision parallèle en relaxant simplement la convergence des yeux, ou en regards croisés, et les films correspondants sont accessibles sur le site de l’article.

RAPPORT D’ACTIVITE 2016–2020

Dans le domaine de la chimie :

le projet « ANA : Asymmetry in Nucleic Acids » de Cornélia Meinart (ICN) – financé à hauteur de 17,5k€. Le projet ANA cherchait à recréer en laboratoire les conditions de formation de molécules organiques du vivant provenant de l’espace. Des échantillons analogues aux glaces interstellaires avec un mélange d’eau, d’ammoniac et de méthanol ont été préparés. Puis, pour simuler le même environnement intersidéral dans lequel ces glaces se trouvent, les prototypes créés ont été irradiés au synchrotron SOLEIL à Paris. L’analyse de ces spécimens de glaces par des méthodes de pointe a permis d’identifier des précurseurs de molécules biologiques telles que les sucres (ADN) ou les acides aminés (protéines). Ces expériences ont apporté un nouvel éclairage sur l’apparition de la vie sur Terre. > Publications dans des revues à haut impact (Life, Science Adv., The Astrophysical Journal...). > Reconnaissance de l’expertise du PI : Médaille de bronze du CNRS 2018, Prix Jeune Chercheuse de la Société Française d’Exobiologie (SFE) 2018, et ERC Starting Grant 2018 (A-Life: The asymmetry of life) dotée d’un financement de 1,5 Millions. > Emergence de nouvelles collaborations entre les chercheurs de l’iBV et de l’ICN et renforcement des collaborations avec l’Inria. Le ribose, sucre de l’ARN, pourrait se former sur les grains de glace irradiés par la lumière ultraviolette dans les pépinières stellaires telles que la Nébuleuse de Carina, dont une partie est vue dans cette image du télescope spatial Hubble. Credit: NASA, ESA, and M. Livio, The Hubble Heritage Team and the Hubble 20th Anniversary Team (STScI)

> Organisation à Nice en 2018 du premier « Symposium Européen sur l’Asymétrie », conférence pluridisciplinaire (iBV, ESPACE, INPHYNI, ICN, LAGRANGE, LJAD, Inria, Villa ARSON) ayant regroupé plus de 200 participants et ayant reçu une couverture médiatique importante (articles dans la revue Nature et le Journal Le Monde).

RAPPORT D’ACTIVITE 2016–2020

Dans le domaine de la biologie :

le projet « SITH : Stable Isotopes Transport and Homeostasis » de Laurent Counillon (LP2M) – financé à hauteur de 15k€. SITH est un projet de recherche fondamentale totalement novateur dans le domaine de la biologie. Il visait à comprendre l’origine du fractionnement isotopique des ions Lithium observé depuis longtemps dans les échantillons terrestres, sans que l’on ait pu jusque-là déterminer la contribution de mécanismes biologiques. Le projet a impliqué des chercheurs à la croisée de la biologie du transport ionique (LP2M), de la géochimie isotopique (LOV) et de la modélisation physique et chimique (IPMC). Il a abouti à ouvrir un spectre d’applications médicales potentielles en proposant des pistes pour de nouveaux diagnostics (néphrotoxicité, suite au traitement au lithium de patients bipolaires). Parallèlement, les résultats obtenus donnent un nouvel éclairage sur l’histoire des climats de la planète qui influencent l’incorporation des isotopes du lithium dans les fossiles marins et les roches sédimentaires. > Parution d’un article de référence dans Physiological Reviews. > Soumission d’un article à Nature. > Octroi d’un financement ANR de 387k€ (JCJC 2019 ISO2MET). > Nouvelle collaboration avec le Laboratoire de l’Environnement de l’IAEA-EL (Monaco).

Transporteur membranaire biologique

RAPPORT D’ACTIVITE 2016–2020

Dans le domaine de la physique :

le projet « Bopp2017 : Non-local precursors to light condensation » de Robin Kaiser (INPHYNI) – financé à hauteur de 8,5k€.

BOPP2017 visait à étudier la condensation de la lumière et à découvrir de nouveaux précurseurs de la condensation lumineuse. Ce projet repose sur une collaboration entre des physiciens experts des fluides quantiques et de la diffusion de la lumière dans les systèmes atomiques. Leur objectif était de mener des expériences de propagation non linéaire de la lumière à travers des vapeurs atomiques chaudes en utilisant l’approche dite de l’opérateur Bopp. Elle permet d’extraire des informations complémentaires du champ lumineux. > Aboutissement à un projet européen « Phoqus : quantum fluids of light » dans le cadre du dernier Flagship qui ouvre de nouvelles perspectives en termes de collaborations et de financement, environ 150k€ pour l’équipe. > Reconnaissance de l’expertise du PI : octroi d’une bourse ERC Advanced Grant en 2019 (projet ANDLICA). > Renforcement de collaborations avec des instituts de prestige (Imperial College).

RAPPORT D’ACTIVITE 2016–2020

ZOOM SUR L’INNOVATION

> UNE RECHERCHE EN PHASE

AVEC LES BESOINS DES ENTREPRISES

La collaboration publique/privée est sur les rails avec un tiers des projets financés par l’Académie ayant un potentiel de transfert de technologie et près de 31% des projets financés bénéficiant déjà d’un partenariat industriel. Les prémices d’un rapprochement entre le monde économique et le milieu académique local se formalisent, reste à présent à pousser dans cette direction pour atteindre pleinement l’objectif d’ancrage avec le territoire local.

RAPPORT D’ACTIVITE 2016–2020

Le projet « SPARE : Simulation Monte Carlo PARticules et Ecoulement - une approche Monte Carlo pour le transport de particules dans un écoulement fluide » porté par Mireille Bossy (INRIA) – financé à hauteur de 6k€. Les dépôts de particules nuisent au bon fonctionnement de nombreux équipements impliquant des écoulements fluides (échangeurs de chaleur, prises d’eau dans les centrales de production électrique, moteurs à combustions, etc.) SPARE visait à développer de nouvelles méthodes numériques, à la fois efficaces et innovantes, pour simuler la formation de dépôts dans les écoulements turbulents transportant des particules ou des résidus. > Partenariat avec le milieu industriel (EDF). > Obtention d’un financement du programme européen H2020 de 240k€. > Transferts des résultats de recherche dans différents secteurs : industriel (barrages hydrauliques), santé (capacité de supprimer toute poussière dans les salles blanches), et environnement (procédés de traitement des eaux, dépôts de micro-plastiques). > Le consortium de SPARE se prolonge aujourd’hui dans un autre projet : POPART (soutenu par la cellule innovation d’Université Côte d’Azur) et co-financé par EDF. > Recrutement d’un chercheur à l’Inria (Christophe Henry, spécialiste en écoulements multiphasiques) et création d’une nouvelle équipe-projet commune Inria-CNRS CaliSto.

Particules de poussière

RAPPORT D’ACTIVITE 2016–2020

Le projet « Interaction entre les cellules et les nanofils pour la réalisation d’une plateforme optogénétique » porté par Blandine Alloing (CRHEA) – financé à hauteur de 12k€. L’objectif de ce projet de recherche interdisciplinaire était de concevoir de nouveaux supports pour cellules capables d’émettre de la lumière pour des expériences d’optogénétique. Ces travaux visent à développer notre savoir sur le fonctionnement des réseaux neuronaux. De plus, une collaboration étroite avec la DeepTech grenobloise ALEDIA s’est tissée. Cette startup est détentrice d’une technologie LED (diodes électroluminescentes) unique au monde. Elle a pour ambition de développer une nouvelle génération de LED dotée de plus de brillance que les cristaux à liquide et l’OLED, et d’une efficacité énergétique améliorée. > Mise en valeur de la nécessité d’une approche interdisciplinaire combinant science des matériaux, biologie, microscopie et imagerie. > Constitution de bases de données solides ouvrant la perspective de candidater à de futurs projets de recherche à échelle nationale et européenne. > Développement potentiel de nouvelles approches thérapeutiques pour les troubles neurologiques et psychiatriques. > Transfert industriel immédiat des résultats grâce à un partenariat avec la startup ALEDIA, concrétisé par la signature d’accords de collaboration.

Cellules nerveuses du cerveau humain. Les neurones sont les cellules de base du système nerveux.

RAPPORT D’ACTIVITE 2016–2020

Le projet « MagFilter : Microfiltration magnétique de nanoparticules en vue des applications aux tests immunologiques » porté par Pavel Kuzhir (INPHYNI) – financé à hauteur de 6k€. MagFilter avait pour ambition de perfectionner la méthode ELISA, très fréquemment utilisée dans les examens de laboratoire pour détecter la présence d’une protéine spécifique (antigène) dans un échantillon. Il s’agit de remplacer l’utilisation usuelle de microbilles par des nanobilles ou des nanoparticules magnétiques. L’amélioration de cette technique de détection d’un anticorps ou antigène permet de réduire la durée du dosage immunologique et offre une détection plus fine des antigènes dans un échantillon. > Développement d’une technologie innovante utilisant les nanoparticules magnétiques. > Nombreuses applications biomédicales (analyses immunologiques de haute sensibilité, traitement alternatif des AVC) ou environnementales (dépollution de l’eau). > Cofinancement d’un doctorat en 2020 par la société AXLEPIOS (Carros) sur l’amplification de la séparation magnéto-microfludique de nanoparticules par adsorption moléculaire.

Plaque d’essai immunologique liée à l’enzyme ou ELISA, méthode d’essai immunologique en laboratoire médical.

RAPPORT D’ACTIVITE 2016–2020

Organisation du « Rendez-Vous Entreprises d’Université Côte d’Azur », journée de networking conçue pour faire émerger de nouvelles collaborations avec le monde socio-économique.

La journée « Rendez-Vous Entreprises d’Université Côte d’Azur » fait partie des initiatives significatives conduite par l’Académie pour faire émarger de nouvelles collaborations entre deux mondes qui se côtoient encore trop peu : les laboratoires d’Université Côte d’Azur et les entreprises locales. Ces rencontres se sont déroulées au Centre d’Affaires de l’Aéroport de Nice-Côte d’Azur où deux éditions ont permis de concrétiser des partenariats et des projets.

> Seconde édition organisée le 31 mai 2018 avec une quarantaine de rendez-vous personnalisés entre chercheurs et industriels. > 5 « success story » mises à l’honneur : 1) la société de nettoyage GSF et son expérience de co-création avec Demola ; 2) l’alternative biologique aux cultures proposée par Mycophyto et l’Inra ; 3) le projet de streaming de vidéos de réalité virtuelle entre la société de production audiovisuelle Adastra Films et le laboratoire d’informatique I3S ; 4) le projet de photonique Fastlite impliquant le laboratoire de physique Inphyni ; 5) le développement d’une application pour la reprise du sport chez les séniors entre My Coach et l’IMREDD. > Soutien de la recherche publique vers des entreprises qui souhaitent lancer de nouvelles activités ou bien les diversifier.

RAPPORT D’ACTIVITE 2016–2020

Le projet « CrackOlf : Cracking the code of olfactory receptor activation using computational tools » porté par Jérôme Golebiowski (ICN) – financé à hauteur de 10k€.

CrackOlf consistait à comprendre comment un composé odorant (arôme, odeur, parfum) est perçu par notre organisme en recourant à une méthode d’analyse informatique. A terme, les résultats de ces recherches visent des applications concrètes dans le domaine de la parfumerie avec notamment la création d’un nez computationnel la conception de nouveaux odorants sur le territoire local. Et plus particulièrement à Grasse, ville reconnue à l’international en tant que la capitale du parfum. > Précurseur d’autre projet tourné vers la conception rationnelle de composés ciblant le goût, les odeurs et leurs émotions. : « ChEmoSim ». > En 2019, « ChEmoSim » a obtenu avec « Expressions Parfumées », parfumeur à Grasse, une subvention de l’ANR (PRCE) de quatre ans d’un montant de 443k€. > Applications concrètes non seulement en parfumerie (conception de nouveaux odorants), mais aussi dans le domaine de la pharmacologie et la conception de nouveaux médicaments. > Collaboration internationale avec les Universités Duke et informatique et neurobiologie. > Rôle important joué dans le développement du centre de référence « Science des odorants ».

RAPPORT D’ACTIVITE 2016–2020

ZOOM SUR LA FORMATION ET L’ANIMATION SCIENTIFIQUE

> DES ACTIONS DE STRUCTURATION RENFORÇANT LES

LIENS ENTRE FORMATION, RECHERCHE ET INNOVATION

Certaines actions de l’Académie Systèmes Complexes ont contribué à soutenir la structuration de la formation par la recherche. L’Académie a ainsi encouragé des initiatives d’excellence qui avaient pour ambition d’offrir à Université Côte d’Azur des formations interdisciplinaires. Ces offres de formation, à la croisée des disciplines, concourent au rayonnement et à l’attractivité de l’université en construisant des partenariats stratégiques, en attirant les meilleurs étudiants, en favorisant leur mobilité et en leur offrant un environnement favorable.

RAPPORT D’ACTIVITE 2016–2020

L’EUR SPECTRUM L’Académie a joué un rôle moteur dans la mise en place de la nouvelle Ecole Universitaire de Recherche (EUR) SPECTRUM. Elle contribue maintenant à son fonctionnement et son développement en y promouvant les actions ayant un caractère interdisciplinaire. Le Responsable de l’Académie siège notamment au sein du Bureau Exécutif et du Comité de Pilotage de l’EUR. Cette Ecole a comme mission principale de mettre en place une meilleure articulation entre formation, recherche et innovation. L’EUR promeut une formation d’excellence pour les étudiants de Master et de Doctorat appartenant au champ des mathématiques, des sciences physiques au sens large et des sciences de l’ingénieur.

> L’Ecole Universitaire de Recherche (EUR) SPECTRUM offre une formation d’excellence pluridisciplinaire de niveau Master et Doctorat riche en connaissances théoriques et en applications pratiques.

> Formations pluridisciplinaires autour des mathématiques, de la physique, de l’astrophysique, des sciences de la Terre, de la chimie et de l’ingénierie.

> La mobilité des étudiants à l’international est fortement encouragée ainsi que les échanges avec le monde de l’entreprise.

> Les meilleurs étudiants peuvent prétendre à des bourses d’excellence. > L’EUR est adossée sur 8 laboratoires de recherche de renommée mondiale. > Partenariats internationaux et industriels forts de l’Université Côte d’Azur (environ 200 entreprises partenaires).

> Offrir une insertion professionnelle rapide aux étudiants. Dans l’optique de faire converger leurs actions, l’Académie a octroyé à l’EUR un financement de 50k€. L’Académie « Espace, Environnement, Risques et Résilience » a également abondé l’EUR de 50k€.

> Les fonds de l’Académie des « Systèmes Complexes » et de l’Académie « Espace, Environnement, Risques et Résilience » ont servi à financer des bourses d’excellence aux étudiants de Master.

> Des événements scientifiques ont également pu être organisés, comme le « Prix Laffitte » sous

l’impulsion de Mines ParisTech. Ce prix récompense des doctorants en 2ème année de thèse pour l’excellence et l’innovation de leurs travaux dans les nombreux domaines de la recherche partenariale avec l’industrie.

RAPPORT D’ACTIVITE 2016–2020

Le projet « Un satellite pour UCA » porté par Florentin Millour (LAGRANGE) – financé à hauteur de 6,4k€.

Un satellite pour UCA a pour ambition de doter Université Côte d’Azur (UCA) de son propre nanosatellite en orbite terrestre en faisant appel aux meilleurs étudiants de Master et d’écoles d’ingénieurs. Le choix de concevoir et fabriquer un nanosatellite, soit un satellite de la forme d’un petit cube, n’est pas un hasard au vu de l’objectif final visé. Il s’agit de fonder un « Centre Spatial Universitaire » labélisé par le Centre National d’Etudes Spatial (CNES). Le CNES soutient, en effet, certaines universités pour encourager des étudiants à s’engager dans la recherche et l’ingénierie spatiale. Une labellisation de sa part octroie ainsi à une université un financement conséquent pouvant aller jusqu’à 250k€, à condition d’être en capacité de développer un produit spatial, tel qu’un nanosatellite de forme cubique (CubeSat). Ce projet repose ainsi sur un double enjeu. D’une part, démontrer que des étudiants motivés et encadrés par des enseignants-chercheurs dynamiques peuvent construire et envoyer en orbite de petits objets spatiaux. Et d’autre part, démontrer l’excellence scientifique et technologique d’Université Côte d’Azur par la fabrication et l’utilisation de nouvelles technologies spatiales. Le premier projet pédagogique du CSU, « Nice cube », consiste à caractériser le lien optique entre un nanosatellite et le sol à l’aide de deux éléments embarqués : un rétro-réflecteur modulé, et une balise optique. Dans le même temps, une station sol optique est en cours de design pour recevoir le signal optique du satellite. Micro satellite called CUBESAT 3D illustration

4 phases sont prévues et devraient se déployer sur une durée totale de 5 ans. La phase 0 (pré-étude, dimensionnement) concernant l’étude de fiabilité du projet a débuté en janvier 2018. Le projet est en phase A (faisabilité) depuis début 2020. Quant à la phase finale correspondant au lancement du nanosatellite, elle est programmée courant de l’année 2023. Par ce projet de grande envergure, Université Côte d’Azur assure une formation pédagogique novatrice encourageant ses étudiants à se dépasser.

RAPPORT D’ACTIVITE 2016–2020

> Le Centre Spatial Universitaire de la Côte d’Azur (CSUCA) a été fondé en juillet 2017 par Florentin Millour directeur du CSU Côte d’Azur. > Pas moins de 48 étudiants ont déjà été formés aux techniques spatiales au sein du CSU Côte d’Azur > Situé au sein du laboratoire Lagrange, le Centre est un organisme multidisciplinaire. Il réunit de nombreuses compétences techniques (mécanique, électronique, optique, instrumentation), apportées par les laboratoires (Lagrange, LEAT, INRIA, Geoazur) et les formatiojns (masters MAUCA et 3G, école Polytech Nice Sophia Antipolis et école des Mines de Paris) participant au présent projet, et différents moyens en ingénierie spatiale (ingénierie concourante, organisation projet, support technique du CNES). > Cette structure fédère différents acteurs du domaine spatial : étudiants et professionnels autour d’un projet de conception de système spatial développé par des étudiants dans le cadre de leur stage ou de leur formation initiale. > Le centre est doté de divers moyens matériels : des locaux et supports matériels permettant aux étudiants accueillis de travailler sur le projet ; un atelier mécanique pour la conception de prototype ; des salles blanches ; des enceintes thermiques ; des salles de tests et d’intégration optique. > Le Centre Spatial Universitaire de la Côte d’Azur (CSU Côte d’Azur) reçoit le soutien du CNES en étant intégré au programme JANUS : Jeunes en Apprentissage pour la réalisation de Nanosatellites au sein des Universités et des écoles de l’enseignement Supérieur. Ce programme offre une expertise de pointe en mécanique spatiale, des formations régulières et des moyens financiers et matériels. > Le Centre a développé des partenariats ou collabore avec des entreprises : Thalès Alenia Space, Melexis, ST Microelectornics > Le Centre spatial universitaire de la Côte d’Azur (CSU Côte d’Azur), envisage à moyen long terme de concevoir un nano-satellite dans le but de cartographier la pollution atmosphérique au-dessus du ciel niçois et de transmettre des mesures par voie optique à très haut débit, en collaboration avec Thales Alenia Space. > La mission Nice Cube repose sur un double objectif : Être en mesure de caractériser un lien optique entre le satellite Nice cube et un télescope placé au sol ; et être en capacité de tester la transmission de données entre les deux points.

RAPPORT D’ACTIVITE 2016–2020

Le projet « ADMECH : Advancing Mechanobiology » porté par Gian Luca Lippi (INPHYNI) – financé à hauteur de 5k€. « ADMECH » est un projet ayant soutenu la préparation d’une candidature au programme européen de formation : ACTIONS MARIE Sklodowska-Curie - Innovative Training Networks (ITN) en 2020. Ce projet vise à créer un parcours de formation en Europe en vue de former une nouvelle génération de scientifiques travaillant à la frontière de la biologie cellulaire et de la mécanique.

Rendu 3d de cellules humaines sur un fond bleu.

En plein essor depuis une vingtaine d’année, la mécanobiologie étudie comment les cellules réagissent aux forces mécaniques qui s’exercent sur elles. En effet, nos cellules subissent différentes forces, étirements, pressions, torsions... ces forces régulent leur activité et leur fonction, voire les transforment en cellules cancéreuses. Cette science est en train de bousculer de nombreux domaines de recherche : de l’étude du développement embryonnaire à la lutte contre le cancer en passant l’ingénierie tissulaire. Ainsi, l’objectif du réseau Training est de construire un réseau de scientifiques couvrant différents aspects de la biomécanique pour former de jeunes scientifiques dans l’objectif de faire progresser la recherche dans ce domaine. > Pour soutenir le montage d’un réseau scientifique dédié à la formation de jeunes chercheurs, le financement d’ADMECH a notamment permis de faire venir le Professeur Vassalli (Université de Glasgow, UK) et le Professeur J. Erler (Université du Danemark) afin d’élaborer un plan détaillé pour créer ce réseau. > En vue de développer et structurer le groupe de scientifiques, un atelier international sur la mécanique cellulaire : Outils avancés et applications aux problèmes biomédicaux a été organisé en collaboration avec le Prof. M. Vassalli. Il s’est déroulé au Grand Château les 23 et 24 septembre 2019. > Le porteur du projet, Gian Luca Lippi, est un chercheur reconnu dans son domaine disposant d’une grande expérience dans la direction des écoles doctorales et dans le suivi de carrière des jeunes chercheurs.

RAPPORT D’ACTIVITE 2016–2020

> L’ANIMATION SCIENTIFIQUE, UN LEVIER DE

STRUCTURATION OU UNE MISE EN LUMIÈRE DE NOUVELLES THÉMATIQUES

Les premiers Appels à Projets lancés par l’Académie étaient volontairement orientés vers la conduite d’événements scientifiques afin d’encourager l’émulation et la structuration de certaines activités de recherche. Ainsi, près d’un quart des projets financés relève de l’animation scientifique. Grâce à ces évènements, l’émergence et le développement de thématiques nouvelles sur le territoire local a vu le jour, tout en assurant leur rayonnement à l’international.

Les journées « UCA Robotics Institute » porté par Patrick Rives (Inria) – financé à hauteur de 5k€ Les journées UCA Robotics Institute se sont déroulées à Inria Sophia Antipolis les 25 et 26 juin 2018. Il s’agissait d’organiser pour la première fois une rencontre entre les différents acteurs (industriels, académiques) et utilisateurs de la robotique en Région PACA. L’objectif était de dresser un premier état des lieux de l’activité : Qui fait quoi ? Comment ? Dans quel domaine ? Et qui a besoin de quoi ? Au-delà du simple inventaire, l’idée était de structurer les activités régionales en robotique. Grâce à une séance de « pitchs », les acteurs académiques, industriels et institutionnels sont venus présenter leurs activités et leurs besoins. Ces journées ont aussi été l’opportunité d’envisager une filière d’enseignement en robotique. Dans un premier temps, avec la création d’un diplôme d’établissement labélisé Université Côte d’Azur (UCA). Puis dans un deuxième temps, la formation initiale évoluera avec la création d’un Master Européen. > Une centaine d’acteurs de l’activité robotique réunis pendant deux jours > Initiative commune des acteurs académiques majeurs de la Région (Inria, CNRS, Eurecom, UCA, Université de Toulon) > 13 présentations, 31 « pitchs » et 6 tables rondes en accordant une place importante aux rencontres et aux discussions, notamment entre le secteur académique et industriel. > Création d’un cluster de robotique en 2019 qui vient consolider le lien entre le milieu socio-économique et académique dans ce domaine. > Montage de formations répondant aux besoins identifiés (formation sur les systèmes autonomes opérée par l’Ecole Polytech Nice). > Création d’une équipe projet commune (EPC I3S-Inria) autour des systèmes robotiques autonomes.

RAPPORT D’ACTIVITE 2016–2020

Le projet « BIOPHOTUCA : Developing and Structuring Biophotonics at UCA » porté par Gian Luca Lippi (INPHYNI) – financé à hauteur de 16k€. Dans le cadre de ce projet, un atelier international a été organisé afin de faire un point sur les perspectives et applications de la biomécanique cellulaire. Il a donné lieu à des échanges et des présentations scientifiques à destination des différentes équipes travaillant sur cette thématique : biologistes, chimistes et physiciens. Le workshop a été également l’occasion de structurer un réseau local sur la biophotonique et ainsi d’assurer le développement de cet axe de recherche encore peu représenté, en dépit des compétences existantes au sein d’Université Côte d’Azur.

Microscope à feuille de lumière réalisé par l’IPMC. Crédits : F. Brau IPMC

> U ne soixantaine de participants provenant de l’international, dont 12 orateurs invités. > Renforcement de la communauté gravitant autour du thème de la biophotonique. > Mise en place de réponses concertées à des appels à projets visant à assurer un développement global d’un axe de recherche en biophotonique. > Mise au point de nouvelles techniques et de nouveaux instruments optiques pouvant être utilisés dans le domaine biomédical. Lancement de nouvelles collaborations entre biologistes, chimistes et physiciens. > La biophotonique est une thématique de recherche émergente fortement pluridisciplinaire. Elle allie l’ingénierie optique, la physique et la biologie, sans oublier les mathématiques et la chimie. Le projet BIOPHOTUCA s’intègre dans le Programme Structurant MODELIFE qui promeut la recherche transdisciplinaire sur le vivant. D’autres projets soutenus par l’Académie se sont inscrits dans ce cadre : > Le projet « GANOGEN », collaboration entre l’IPMC (Institut de pharmacologie moléculaire et cellulaire), le CRHEA (Centre de Recherche pour l’Hétéro-Epitaxie et ses Applications) et le CCMA (Réseau des Centres Communs de Microscopie). > Le projet « DYLIGHT », collaboration entre l’IBV (Institut de Biologie Valrose), l’ICN (Institut de Chimie de Nice) et INPHYNI (Institut de Physique de Nice). > Le projet « AMFLUO », collaboration entre l’IPMC, et l’Institut CNR de biophysique de Gênes.

RAPPORT D’ACTIVITE 2016–2020

ZOOM SUR LA VISIBILITÉ

> L’ORGANISATION DE MANIFESTATIONS DE PORTÉE INTERNATIONALE

L’Académie a soutenu des colloques et des manifestations de grande envergure à caractère scientifique. L’objectif de cet appui est de contribuer au renforcement des réseaux et des relations qui peuvent parfois se tisser, à moyen ou long terme, et même se concrétiser en partenariats structurés.

RAPPORT D’ACTIVITE 2016–2020

L’atelier « Universal aspects of quantum turbulence » organisé en 2017 par Giorgio Krstulovic (LAGRANGE) – financé à hauteur de 8,5k€.

Cet atelier sur la turbulence quantique a été organisé du 16 au 20 octobre 2017 sur le site de Valrose au grand château. Cette initiative a renforcé la visibilité d’une activité émergente et dynamique et a permis d’encourager de nouvelles collaborations entre deux laboratoires d’Université Côte d’Azur : LAGRANGE et INPHYNI. > Plus de 60 participants provenant de toute l’Europe. > Manifestation annonciatrice de la conférence internationale « Waves Côte d’Azur » organisée à Nice en juin 2019. > Evènement précurseur du projet Européen HALT (programme RISE). > Giorgio Krstulovic, l’organisateur de cette manifestation, a obtenu une ANR Jeunes Chercheuses et Jeunes Chercheurs (JCJC) de 28 6470 euros sur la thématique de la turbulence quantique en 2018 (projet GIANTE : LaGrangian propertIes et universAlité de quaNtum turbulencE) et un Prix «Francois Frenkiel Award» de la Division of Fluid Dynamics de l’American Physical Society 2018. > Le porteur fait partie du consortium d’un projet sur la turbulence d’ondes financé à hauteur de 8 millions de dollars par la Simons Foundation (USA). Faisant suite à cet atelier, une conférence sur la turbulence a été organisée en septembre 2019 : « Universal features of hydrodynamical, optical and wave turbulence ». Elle a rassemblé des spécialistes internationaux de la physique non linéaire (dynamique des fluides, turbulence, optique non linéaire), de la matière condensée et de la mécanique statistique hors équilibre. Cet évènement a été l’occasion de passer en revue les avancées récentes dans ces domaines, notamment en ce qui concerne l’hydrodynamique, les vagues, la turbulence superfluide et optique. Des nouveaux ont également être identifiés.

RAPPORT D’ACTIVITE 2016–2020

L’école d’été et la conférence internationale « TACL : Topologie, Algèbre et Catégories en Logique » – organisée par Mai Gehrke en 2019 (LJAD) co-financé avec l’Académie « Réseaux, Information Société Numérique » et le Programme International Idex d’UCAJedi à hauteur de 31k€ TACL (Topology, Algebra and Categories in Logic) est une série de colloques initiée en 2003. Tous les deux ans, une session de conférences est ainsi organisée dans un pays. Des chercheurs de TACL ont pu se réunir et échanger en Géorgie (Tbilissi), en Espagne (Barcelone) ou encore en Angleterre (Oxford), ou aux Etats-Unis (Nashville). La neuvième conférence internationale s’est déroulée du 17 au 21 Juin 2019 en France à Nice. L’école d’été associée a eu lieu du 10 au 15 Juin 2019 à Porquerolles. Les colloques TACL vise à rapprocher deux communautés scientifiques : les informaticiens et les mathématiciens. Toutes deux explorent des problématiques liées à la logique avec des méthodes et outils similaires. L’objectif est d’explorer des problématiques de logique contemporaine de manière innovante et de faire émerger une nouvelle communauté de recherche interdisciplinaire. > Environ 80 intervenants et plus de 100 participants présents aux sessions de TACL. Le succès de ce colloque a ainsi contribué à renforcer le sentiment d’appartenance des chercheurs d’Université Côte d’Azur travaillant sur ces thématiques. > Université Côte Azur devient un acteur clé du projet TACL et ainsi de l’émergence d’une communauté de recherche interdisciplinaire. > Création d’un groupe de travail commun à I3S et au LJAD sur la « Dualité de Stone, langages formels, et logique ». > Cette initiative a accéléré le rapprochement scientifique et culturel des mathématiques et de l’informatique fondamentale au sein d’Université Côte d’Azur.

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En 2018 : La conférence internationale « Systèmes dynamiques et systèmes complexes » organisée à Nice en juin 2018 par François Gautero (LJAD) – financée à hauteur de 15k€ Cette conférence s’est déroulée du 12 au 14 juin 2018 dans le Campus Valrose. Cet évènement a permis de réunir des chercheurs de différentes disciplines d’Université Côte d’Azur (biologie, physique, économie...) dont les travaux empruntent des concepts utilisés pour l’étude des systèmes complexes. L’enjeu était aussi de rendre plus visibles de telles activités auprès de mathématiciens et physiciens de renommé mondiale en systèmes dynamiques et éventuellement initier de nouvelles collaborations. > 75 participants dont 1/3 provenant d’un établissement étranger. > Obtentions de plusieurs co-financements (ANR, LAMFA, Univ. Picardie, LJAD, INPHYNI, Fédération Doeblin)

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En 2019 : La conférence internationale « W@UCA : Waves Côte d’Azur » organisée à Nice par Stéphane Barland (INPHYNI) – financée à hauteur de 30k€ Du 4 au 7 Juin 2019 à Nice la conférence internationale et transdisciplinaire Waves Côte d’Azur s’est tenue sur les phénomènes ondulatoires complexes. L’objectif sous-jacent de cette manifestation est de s’appuyer sur la renommée internationale de plusieurs de ses équipes de recherche se trouvant à l’INPHYNI, LAGRANGE, l’Inria, au CRHEA, et au LJAD pour positionner Université Côte d’Azur en tant qu’acteur clé dans les études transdisciplinaires de ce type de phénomènes au niveau européen. Les phénomènes complexes associés à la propagation des ondes sont très variés et touchent de nombreux domaines de la vie quotidienne. Par exemple, dans le domaine biologique, la propagation d’ondes est fondamentale pour la transmission de l’information dans et entre les organismes vivants. > Plus de 250 participants issus de seize pays différents (de l’Europe, mais aussi Etats Unis, Nouvelle Zélande, Qatar, Russie…). > 180 présentations scientifiques abordant six grandes thématiques. > Une conférence grand public qui a permis d’accroître la visibilité des activités du site. > Un projet de création d’un Institut « Wave complexity » sur le périmètre d’Université Côte d’Azur, soutenu par les Académies « Systèmes Complexes » et « Espace, environnement, risques et résilience ».

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ZOOM SUR L’ATTRACTIVITÉ DU SITE

> CONSOLIDER L’ATTRACTIVITÉ D’UNIVERSITÉ CÔTE D’AZUR

Pour encourager l’excellence académique et développer une recherche de haut niveau, l’Académie s’est engagée à consolider l’attractivité d’Université Côte d’Azur. A cet effet, elle a accompagné la campagne nationale de recrutement des laboratoires de son périmètre en 2019 avec un « starting fund » dédié aux nouvelles recrues prometteuses.

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Le projet « Dynamique rapide dans les mousses » porté par Christophe Raufaste – financé à hauteur de 8k€ Ce projet a bénéficié de fonds de l’Académie pour financer une délégation de service et des frais de mission dans le cadre d’un partenariat avec l’Université de Cambridge. Il visait plus précisément une collaboration avec le groupe du Professeur Goldstein, expert mondial dans le domaine de la mécanique des fluides et des phénomènes hors-équilibre liés à la physique biologique. Des études expérimentales dans le domaine de la dynamique rapide des mousses liquides à Nice et à Cambridge ont été ainsi développées. Dans le même temps, l’équipe a pu bénéficier de l’expertise du groupe du Professeur Cox de l’Université d’Aberystwyth sur les aspects numériques du projet. Ces collaborations interdisciplinaires et internationales ont permis de mieux appréhender le mécanisme de fonctionnement des mousses liquides pour permettre d’améliorer leurs propriétés d’absorption. > Consolidation de la position de leader de l’équipe de Nice qui possède une expertise reconnue en physique des mousses liquides avec un accent particulier sur les aspects rapides et inertiels. > Parution d’une publication dans la revue Physical Review Letters : « Stress-Induced Dinoflagellate Bioluminescence at the Single Cell Level » > Renforcement de la physique de la matière vivante, axe majeur de recherche interdisciplinaire à Nice, avec le séjour de 8 mois de janvier à août 2018 de C. Raufaste à Cambridge. > Belles perspectives de collaborations entre l’Université Côte d’Azur et l’Université de Cambridge dans les années à venir. > Obtention d’une chaire IUF junior par le porteur en 2020.

Macro fond de structure de bulles bleues

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DEP

Dispositif d’Environnement de Poste D’autres actions ont été menées pour accroître l’attractivité et le rayonnement international du site. Par exemple la mise en place en 2019 du DEP (Dispositif d’Environnement de Poste). Ce dispositif a pour objectif de soutenir les actions de recrutement des laboratoires sur une sélection de postes ouverts compatibles avec les thèmes de l’Académie. En 2019, 200k€ ont ainsi été alloués à treize nouveaux arrivants :

> 2 professeurs, dont l’un cofinancé avec l’Académie « Réseaux, Information Société Numérique » ; > 4 chargés de recherche ; > 7 maîtres de conférence – qui ont intégré 7 laboratoires différents – rattachés au périmètre des systèmes complexes.

ZOOM sur un récipiendaire du DEP : Luca Calatroni, jeune chercheur qui permet à UCA de rejoindre officiellement le projet H2020 RISE NoMADS ! À son arrivée au laboratoire I3S d’Université Côte d’Azur (UCA), Luca Calatroni a bénéficié du DEP à hauteur de 15k€ pour soutenir son installation et le lancement de ses activités de recherche. Le jeune chercheur a capitalisé sur ce soutien pour associer I3S au projet H2020 RISE NoMADS. Ce projet vise à soutenir la création d’un réseau pluridisciplinaire sur les méthodes « Non locales » appliquées à l’analyse et la classification d’images.

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Le projet H2020 RISE NoMADS en quelques mots Les méthodes mathématiques « Non locales » permettent d’automatiser la génération de métadonnées pour mieux utiliser et stocker les banques de grandes tailles. Le projet Rise NoMADS propose, d’une part, de développer d’un point de vue théorique les principes mathématiques fondamentaux et de développer de nouveaux algorithmes et, d’autre part, de mettre en application ces approches. Les algorithmes développés seront intégrés dans des logiciels afin d’intégrer et de filtrer toutes les données. Une large variété d’applications sera possible, comme par exemple, pour les outils automatiques d’analyse et de classification d’images utilisés dans différents contextes pratiques. L’enjeu de RISE NoMADS est donc de réussir à exploiter judicieusement des grands ensembles d’informations pour rendre leur utilisation plus efficace dans plusieurs disciplines. Par exemple, dans le cadre de l’imagerie biomédicale, l’utilisation de bases de données capables de codifier une grande variabilité d’éléments spécifiques (molécules, tissus, organes…) de manière compacte est envisagée. Le projet permettra d’optimiser l’analyse d’un point de vue quantitatif.

Financement global de plus d’un million d’euros de la part du programme de recherche et d’innovation Marie Skłodowska-Curie (MSCA-RISE) Horizon 2020 de l’Union européenne.

> Le consortium NoMADS repose sur un réseau international et multidisciplinaire de 16 universités et 7 partenaires industriels.

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AAP thématique « Tremplin Complex » L’Académie propose, par le biais de son AAP « Tremplin Complex », de faciliter auprès des chercheurs/ chercheuses de son périmètre l’accès à différents programmes de financement nationaux, européens, ou internationaux. L’idée est d’avoir un effet levier déterminant au moment du montage du projet scientifique ou bien de créer ou consolider des réseaux de recherche susceptibles de répondre avec succès à ce type d’appels.

> 9 porteurs de projets ont été financés sur cet appel (6 en 2018 et 3 en 2019). > Accompagnement personnalisé dans le montage de projets, aussi bien sur le plan scientifique

de la part de l’Académie que sur le volet administratif et financier en lien avec la cellule Europe d’Université Côte d’Azur.

> L’attribution du financement à ces projets a pour but d’assoir la position de leader des porteurs au niveau européen.

ZOOM sur un bénéficiaire de l’AAP Tremplin Complex : Quentin Bletery (Géoazur), qui décroche un financement ERC Starting Grant avec son projet EARLI ! En septembre 2020, Quentin Bletery, chercheur IRD à Géoazur décroche un financement ERC Starting Grant avec son projet EARLI. Cette initiative de recherche avait reçu le soutien de l’Académie en 2018 dans le cadre de l’AAP « Tremplin Complex ». L’allocation Idex de 5k€ octroyée par l’académie à Quentin Bletery lui a permis de consolider son réseau de recherche grâce à la prise en charge de ses déplacements et de ses séances de travail avec ses futurs partenaires, comme par exemple Bertrand Rouet Le Duc, un expert en Machine Learning au Los Alamos National Laboratory (Etats-Unis). A la suite de cette collaboration, le projet EARLI a pu être rédigé et soumis à l’ERC en 2020.

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Rapide tour d’horizon du projet EARLI EARLI ambitionne d’identifier les signaux annonciateurs de grands séismes à l’aide de l’intelligence artificielle. Son enjeu est de taille car il vise à améliorer la rapidité et la fiabilité des systèmes d’alerte sismique et tsunami. Même si aujourd’hui il est impossible de prédire la date et l’heure d’un séisme, des systèmes d’alerte existent. Ils se déclenchent dès que les premières ondes sismiques atteignent les capteurs les plus proches de l’épicentre. Ces systèmes donnent ainsi quelques secondes aux habitants des villes alentours pour se préparer aux secousses. EARLI explore la faisabilité d’un système d’alerte précoce des séismes basé sur le signal qui précède les ondes sismiques. Ce signal est appelé «PEGS» (Prompt Elasto-Gravity Signal). Pour l’équipe du projet, le défi consiste à développer un algorithme de Machine Learning apte à identifier ces « PEGS ». L’algorithme devra en déduire quasi-instantanément une estimation de la magnitude et de la localisation du séisme. Ces estimations ultra-rapides pourraient être d’une importance cruciale pour activer des procédures de sécurité adéquates (arrêt des trains, etc.). Un autre volet du projet consiste à explorer la possibilité de prévoir à plus long terme les tremblements de terre. A la différence des prévisions météorologiques, nous n’avons pas de prévision utilisable pour les séismes. Les algorithmes de Machine Learning pourraient être un outil de prédiction fiable pour anticiper sur le long terme ces évènement naturels. Pour y parvenir, Quentin Bletery, programme d’adapter les algorithmes développés pour les « PEGS‑». Leur mission sera de détecter des signaux précurseurs de grands séismes. Pour ce faire, les données de sismomètres enregistrant les vibrations du sol seront scrutées, en continu, par les algorithmes de Machine Learning. Les données collectées pourraient décelées de nouveaux signaux encore plus précoces précédant l’initiation des séismes. Cet objectif est extrêmement ambitieux car il repose sur l’existence hypothétique de tels signaux. Grâce à la bourse ERC d’1,5 million d’euros, Quentin Bletery a pu se constituer un groupe de recherche autour de ce projet prometteur.

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ZOOM SUR L’INTERDISCIPLINARITÉ

> QUAND L’INNOVATION

DÉCLOISONNE LES DISCIPLINES

L’interdisciplinarité est au cœur des projets de recherche financés par l’Académie. Les systèmes complexes couvrent un large spectre d’activité et favorisent l’aspect interdisciplinaire des recherches. Avec près de 20 laboratoires dans son périmètre, l’Académie facilite les interactions interdisciplinaires. Ainsi 80% des projets financés impliquent plusieurs champs disciplinaires (au moins deux laboratoires). Près d’un tiers alimente notamment le Programme Structurant MODELIFE – promouvant la recherche transdisciplinaire sur le vivant – empreint de valeur ajoutée

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Le projet ADIPOMOD : « Modélisation de l’expansion des dépôts de tissus adipeux » porté par Jérôme Gilleron (C3M) – financé à hauteur de 8k€ ADIPOMOD figure parmi les projets au croisement de la modélisation et de la biologie. Il s’attache à déterminer l’origine moléculaire des problèmes d’expansion du tissu adipeux (masse grasse ou graisse corporelle). Ce dysfonctionnement peut conduire à l’établissement de syndromes métaboliques tels que l’obésité abdominale ou l’hypertension. Biologistes et mathématiciens collaborent dans l’optique de générer des modèles mathématiques sur le processus d’adipogenèse, c’est-à-dire sur les mécanismes contrôlant la fabrication du tissu adipeux et le stockage des lipides. Grâce à ce modèle le(s) défaut(s) moléculaire impliqué(s) pourront être identifié(s). L’objectif est d’être en mesure de déterminer l’impact moléculaire de l’alimentation sur l’adipogenèse pour prédire l’obésité humaine. > Financements reçus de l’Académie « Complexité et Diversité du Vivant » et de l’ANR en 2019 (en physiopathologie) à hauteur de 299 160 euros. > Fort impact sociétal, l’obésité étant un problème majeur de santé publique à l’échelle mondiale. Cette maladie est le premier facteur responsable du développement de maladies cardio-métaboliques. > Implication d’équipes expertes en biologie des cellules adipeuses/ métabolisme, et en modélisation mathématique, ce qui garantit sa solidité du point de vue scientifique.

Cellules adipeuses en 3D

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Dans le domaine de l’Archéologie

Le projet MODELANSET : « Modélisation du rôle des interactions Socio-environnementales sur la dynamique du peuplement à l’époque romaine » Porté par Frédérique Bertoncello (CEPAM)financé à hauteur de 7k€ MODELANSET impliquait une équipe pluridisciplinaire composée d’archéologues, d’historiens, de géoarchéologues, de géographes, d’économistes et d’informaticiens. Il s’agissait d’utiliser les potentialités de la modélisation multi-agents pour explorer l’impact des facteurs naturels (environnement et climat) et sociaux sur la dynamique du peuplement (localisation, densité et forme de l’habitat) à l’époque romaine. Un Système Multi-Agents (SMA) a été développé pour simuler le comportement de propriétaires terriens gallo-romains vis-à-vis de leurs exploitations agricoles, qui sont les principales composantes du système de peuplement dans l’Antiquité. Cette collaboration avait pour objectif de mieux comprendre les interactions entre les sociétés du passé et leur environnement. > Recherche d’intérêt à la fois historique et contemporain. > Utilisation des potentialités de la modélisation pour mieux comprendre les interactions entre les sociétés du passé et leur environnement. > Exploration des facteurs qui entravent ou facilitent la capacité d’adaptation des sociétés actuelles face aux transformations induites par le réchauffement climatique en cours. > Rapprochement de communautés ayant peu ou pas collaboré autour d’un objet commun : les Sciences Humaines et Sociales, les Sciences de la Terre et les Sciences Informatiques.

Monument funéraire de Iulia Privata, IIe s. de n. è. (Musée de la Romanité, Nîmes. Cliché M.-J. Ouriachi)

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Le projet «Modelling lung’s airflows and mechanics in realistic lung’s geometries » Porté par Benjamin Mauroy (LJAD) financé à hauteur de 24k€ Ce projet visait à modéliser de manière plus réaliste le fonctionnement d’un système tronc/poumon en construisant au mieux son architecture à partir de données réelles issues de scanners de patients. L’équipe impliquée est en lien avec des médecins, des physiciens, des mathématiciens et un acteur du secteur privé (IMape). Ce projet fait partie d’un plus vaste projet « VirtualChest », projet phare porté par l’Idex UCA Jedi, dont l’excellence a été reconnue nationalement par l’obtention d’une ANR en 2016 (Poumon numérique pour la kinésithérapie respiratoire par Benjamin Mauroy). > Interaction entre le laboratoire de B. Mauroy et la start-up IMape spécialisée dans la kinésithérapie du tronc (ventilateur mécanique par percussion). > Caractère innovant et transdisciplinaire du projet qui perfectionne substantiellement un système virtuel de poumon/tronc. > Fort potentiel d’attractivité pour des étudiants. > Potentiel structurant voir transformant du projet à l’échelle d’Université Côte d’Azur, avec la participation de différents laboratoires (LJAD, de LPMC,) et du CHU en lien avec AixMarseille.

reconstructions 3D du poumon à partir d'un scanner de patient

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Dans le prolongement de cette politique de promotion de la recherche, l’Académie a cofinancé avec l’EUR LIFE et le bureau Idex une bourse doctorale interdisciplinaire sur « l’Etude de la propagation de l’activité neuronale au sein des réseaux de neurones corticaux et sous-corticaux ». Ce travail d’étude est co-dirigée par Michèle Studer (IBV) et Franck Grammont (LJAD). Le soutien de l’Académie à des activités de recherche internationalement reconnues en biologie computationnelle et biophysique participent à renforcer la visibilité d’Université Côte d’Azur. D’autres projets sont également menés à l’interface de plusieurs disciplines. Près de 25% sont d’ailleurs des projets inter-académiques (cofinancés par le biais de plusieurs Académies d’Excellence Idex) :

Le projet WIMAG : « Imagerie par onde » porté par Claire Migliaccio (LEAT) – cofinancé avec les Académies « Réseaux, Information Société Numérique » et « Espace, Environnement, Risques et Résilience » – financement global de 56k€ Situé à la frontière entre recherche fondamentale et recherche appliquée, WIMAG visait à rassembler chercheurs et industriels pour développer nos connaissances et notre maîtrise des systèmes d’imagerie par ondes. Ce projet s’inscrit dans un projet plus global appelé « WAVE IMAGING » visant à optimiser et fabriquer des dispositifs d’imagerie des ondes avec des applications possibles notamment dans les domaines de l’imagerie médicale ou l’imagerie géophysique.

Exemple d’imagerie médicale par onde – radiographie du cerveau onde électromagnétique)

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> Obtention d’un post-doc IDEX dans le cadre d’une collaboration entre le CEPAM, FACTAS et I3S pour Vanna Lisa Coli. > Obtention d’un poste de Chargé de Recherche à l’INRIA de Bordeaux pour Michel Leguèbe. > 2 thèses communes en cours : LJAD/Geoazur: « Problèmes inverses pour l’imagerie sismologique » et LJAD/LEAT (cofund): « Système microonde pour l’imagerie médicale ». > Plusieurs projets internationaux acceptés : 1 projet EPSRC (UK) : LJAD, Geoazur et LEAT en soutien, 1 projet financé par le Gouvernement de Nouvelle Zélande : LEAT, LJAD en soutien, 1 projet industriel avec le montage d’un consortium entre le laboratoire Geoazur et les entreprises Total et Shell. > Grâce aux résultats de recherches constitutions de dossiers déposés à l’échelle nationale, ANR (2), et européenne ERC (1). > Collaborations académiques externes : Université de Téhéran, Université de Picardie, Université de Bath, Université de Modène. > Équipes de recherche pluridisciplinaire appartenant aux laboratoire d’Université Côte d’Azur (CNRS, INRIA, OCA) ou partenaires (comme l’IRD) sans oublier les collaborateurs industriels (comme Orange Labs).

Autant de disciplines qui s’inter-croisent dans ce projet pluridisciplinaire et qui donnent lieu à une coopération entre professionnels du traitement du signal et de l’image, géophysiciens, chercheurs du CHU, mathématiciens et industriels (il a donné lieu à un projet industriel – Consortium GEOAZUR/Total/Shell). De même, deux thèses communes ont d’ailleurs été déposées : l’une sur les problèmes inverses pour l’imagerie sismologique (LJAD/GEOAZUR) et l’autre sur le système microonde pour l’imagerie médicale (Cofund LJAD/LEAT).

RAPPORT D’ACTIVITE 2016–2020

> DES COLLABORATIONS INÉDITES

ENTRE MEMBRES D’UNIVERSITÉ CÔTÉ D’AZUR

Le besoin croissant des projets de recherche de s’inscrire dans une démarche interdisciplinaire débouche sur des collaborations inédites. Cette dynamique de collaborations est renforcée par le fait d’appartenir à une même entité ; ainsi des collaborations entre de nouveaux membres et/ou avec des partenaires privilégiés d’Université Côte d’Azur voient le jour.

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Le projet « The Stellar Factory » porté par François Cauneau (Persée, MINES-ParisTech) – financé à hauteur de 40k€

The Stellar Factory consistait à améliorer notre compréhension du Système Solaire et à concevoir de nouveaux matériaux. Ce projet de recherche transdisciplinaire associe des experts en Astrophysique, issus de l’Observatoire de la Côte d’Azur et des experts en Sciences des matériaux de MINES-ParisTech. De plus, avec le partenariat avec la start-up PLENESYS localisée à Valbonne (06) un second objectif, plus terre-à-terre, est nourri : concevoir de nouveaux matériaux innovants au profit du monde industriel. > Collaboration originale entre l’Observatoire de la Côte d’Azur et MINES-ParisTech (laboratoire PERSEE) avec pour objectif de créer un pool d’ingénierie et d’expertise académique multidisciplinaire pour une meilleure compréhension de la physique et de la chimie des processus de condensation dans les environnements protostellaires et circumstellaires. > Structuration d’une communauté locale dans le champ de l’étude de la condensation des matériaux péri-stellaires. > Synthèse pour la toute première fois de de grandes quantités de « condensats stellaires » imitant les chondrites naturelles (météorites). > Mettre en place un centre de référence unique de « condensats stellaires » pour les observations astronomiques.

RAPPORT D’ACTIVITE 2016–2020

Le projet SOSPEL : « Synthesis of Olivines for SPectral identification of trace ELements » porté par Marc Portail (CRHEA) – financé à hauteur de 18k€ SOSPEL s’attache à mieux comprendre l’évolution de notre Système Solaire en étudiant la luminescence produite par les olivines, des météorites primitives. Il repose sur une collaboration singulière entre les cosmochimistes du laboratoire Lagrange de l’Observatoire de la Côte d’Azur et les physiciens du CRHEA. > Parution d’un article dans la revue réputée Science Advances en juillet 2019. > Résultats de recherche pouvant amener potentiellement des améliorations technologiques notamment dans le domaine de l’électronique de puissance. > Constitution d’une une base substantielle pour la constitution de dossiers en réponse à de futurs appels à projets nationaux ou transnationaux.

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Le projet « Étirage de bulles dans une fibre en silice » porté par Wilfried Blanc (INPHYNI) – financé à hauteur de 10k€

Ce projet s’attache à développer de nouvelles fibres optiques. La propriété de ces fibres est d’être un conducteur (physique) de la lumière. Ces matériaux sont ainsi utilisés pour l’éclairage ou la transmission de données numériques. Les études menées dans le cadre de ce projet reflètent un nouveau type de collaboration entre l’optique et la science des matériaux. Les simulations numériques sont réalisées par les chercheurs de MINES-ParisTech, laboratoire CEMEF, tandis que les fibres optiques sont préparées au laboratoire INPHYNI. Enfin, ces fibres sont analysées par microscopie électronique à balayage au Centre Commun de Microscopie Electronique. > Nombreuses applications possibles grâce aux propriétés de la silice qui est un verre de référence très sollicité par l’industrie (transparence, résistance aux hautes températures, aux chocs thermiques, isolation électrique…). > Impacts des résultats de recherches dans le secteur des télécommunications par exemple

Faisceau de fibres optiques avec des lumières aux extrémités. Fond bleu.

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Les Rencontres « Complex Days »

organisées par l’Académie autour des systèmes complexes en 2018 et 2019 1ère édition : plus de 120 participants et 50 présentations, ainsi qu’une publication des actes. Cette manifestation s’est déroulée le 11 janvier 2018 à l’hôtel St Paul à Nice. Avec les « Complex Days » l’académie a mis en place une journée dédiée à sa large communauté de chercheurs (environ 400 personnes). Cette journée a été l’occasion pour des scientifiques issus de différentes disciplines d’échanger et de découvrir de nouveaux champs de recherche. Plusieurs présentations orales ont rythmé la première édition de cette journée, et ont permis de faire émerger des objets d’étude partagés. A la suite de ces présentations, un livre des Actes a pu être publié et diffusé à l’ensemble des chercheurs des Systèmes Complexes. L’objectif final de cet évènement fédérateur était de faire naître des projets inter et pluridisciplinaire.

2e édition : 80 participants, 30 flash-talks, plus de 30 posters et 3 prix Cette seconde édition s’est déroulée le 25 mars 2019 à l’Hôtel St Paul à Nice. Elle a été ponctuée de présentations scientifiques données par des conférenciers extérieurs et bien connus de la communauté scientifique pour leurs travaux dans le domaine des systèmes complexes, tels que Nadine Peyrieras, CNRS Senior Research Scientist - Institut des Neurosciences de Paris-Saclay, encore Christian Rey, Principal Investigator of the team Computational and Applied Mathematics of SAFRAN compagny. En parallèle des « sessions posters » animées, ont été également organisées en vue de maximiser les interactions. 3 prix ont été remis pour la meilleure présentation de posters, dans la limite de 2k€ par personne. Ces récompenses ont couvert des frais de missions de doctorant et post-doctorant pour participer à une conférence internationale. De plus, une équivalence de 4h de formation doctorale transversale ou d’un 1/3 d’ECTS a été délivrée aux doctorants (EDSFA/STIC) qui ont participé à cette journée.

RAPPORT D’ACTIVITE 2016–2020

Le Projet DENA/DREAMS : « Réseaux dynamiques en expansion : modélisation, analyse et simulation de l’exploration spatiale à plusieurs échelles sous contraintes » porté par Yves d’Angelo (LJAD) – financé à hauteur de 3k€ DENA/DREAMS porte sur la dynamique des processus de diffusion à travers un réseau dynamique d’agents connectés. L’objectif de ce projet de recherche fondamentale était de comprendre, par exemple, comment les tumeurs se développent chez l’homme ou comment les rumeurs se propagent au sein d’un réseau social. Pour décrire ces processus d’interaction à petite et à grande échelle, une équipe interdisciplinaire composée de biologistes, mathématiciens, et physiciens travaillent de concert pour obtenir un modèle de référence sur ce type de diffusion. > Le projet DENA a été rebaptisé DREAMS et a été classé sur une liste complémentaire pour un financement ANR 2019 « Projet de Recherche Collaborative ». > Cette problématique a suscité l’intérêt des économistes du GREDEG qui sont dorénavant en lien avec le PI pour mettre en commun leur travail.

Cartographie d’un réseau de champignon filamenteux. Les couleurs représentent la densité du réseau : les zones les plus denses apparaissent en bleues puis vert, les zones les moins denses, en jaune, orange, rouge. L’image correspond à 20h de croissance, le champignon présenté est Podospora anserina. Dikec et al. 2020

RAPPORT D’ACTIVITE 2016–2020

CONCLUSION

L’Académie Systèmes Complexes souhaite utiliser la dynamique impulsée dans sa communauté pour continuer à soutenir et faire émerger des projets et thématiques de recherche à la fois innovants, disciplinaires, et interdisciplinaires. L’objectif est de continuer à faire croître la visibilité internationale des activités de recherche et des thématiques structurantes d’Université Côte d’Azur (UCA). Pour y parvenir l’académie envisage de pérenniser certaines démarches initiées (DEP, AAP Tremplin Complex) et de mettre en place, dès 2021, de nouveaux programmes d’actions. Un défi de taille lui reste également à relever : laisser une véritable empreinte sur le territoire. Pour l’heure, cette volonté d’être en lien avec les acteurs de sa région (entreprises, écoles) reste encore à travailler. Pour permettre à UCA de s’ancrer de manière plus durable au sein de son écosystème, l’académie souhaite renforcer son approche co-constructiviste. Pour ce faire, une intensification des liens avec les partenaires (EPST, écoles) sera opérée ainsi qu’une amplification des collaborations entre le secteur académique et le secteur économique.

CHIFFRES CLÉS 80

60%

projets financés sur 4 ans.

du budget alloué à des projets sélectionnés sur AAP

Une allocation moyenne de

15k€

par projet

Des financements allant de

1 à 52k€

Encourager l’interdisciplinarité

- 80% des projets financés impliquent plusieurs champs disciplinaires. - 25% des projets relèvent d’un cofinancement inter-académique.

Favoriser l’innovation

- 39% des projets sont tournés vers de potentielles applications. - 31% des projets bénéficient d’un partenariat industriel.

Accroître la visibilité à l’échelle internationale

- 9 conférences internationales. - 1/3 de l’ensemble des projets conduisent à une candidature H2020, dont 15 à l’ERC. - Lancement de 2 AAP thématique « Tremplin Complex » dédiés au montage de projets scientifiques internationaux.

Attirer les chercheurs

- 200k€, soit 12% du budget engagé sur le Dispositif Environnement de Postes pour être plus attractif sur le volet des recrutements, et pour soutenir les laboratoires sur les postes permanents. - 4 doctorats co financés.

Œuvrer pour une animation scientifique foisonnante - 34% des projets relèvent de l’animation scientifique. - 1 journée scientifique interne annuelle : Les « Complex Days ».

RAPPORT D’ACTIVITE 2016–2020

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