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Grille de Calcul : soutien à l’interdisciplinarité et à la constitution du savoir dans les sciences du vivant




Marie-Christine SAWLEY


L’information, composante du portefeuille de valeurs

La biologie et les sciences du vivant sont en pleine mutation, évoluant de sciences de l’observation vers une discipline prédictive et systémique. L’énorme quantité d’informations générée nécessite une infrastructure informatique de plus en plus performante pour extraire l’information scientifique rapidement. Cette constatation touche par exemple des domaines aussi divers que l’imagerie médicale, le séquençage et l’annotation du génome. Il est essentiel de pouvoir acquérir, traiter, stocker, récupérer, analyser et disséminer cette information de la meilleure façon possible.

Les centres de calcul actuels ne peuvent faire face seuls à cette croissance exponentielle en capacité de traitement ni à la demande d’absorption des pointes ou de flexibilité d’évolution des infrastructures. Comme toute période de mutation, celle-ci engendre risque et occasions de développement.

Le bassin de compétences, garant de la masse critique

Dans un rayon de moins de 100 km, notre région constitue un cluster offrant un large éventail d’avantages compétitifs pour le développement de l’interface entre l’informatique et les sciences du vivant : la présence de

  • trois centres universitaires et de deux hôpitaux cantonaux. Au total, ce sont plus de 11’000étudiants qui sont inscrits en sciences de l’ingénieur à l’EPFL et dans les facultés de sciences et de médecine des universités de Genève et Lausanne. Une proportion importante des chercheurs académiques à l’EPFL exerce dans des domaines ayant des ramifications interdisciplinaires vers les sciences du vivant ;
  • deux centres de recherche de très grande renommée (ISREC et LUDWIG) et l’Institut Suisse de Bioinformatique (SIB). Ils ont bâti une compétence importante, gèrent et enrichissent d’importantes bases de données (protéomique, acides nucléiques,...) qu’ils mettent à disposition de la communauté scientifique internationale, et totalisent plus de 240 chercheurs ;
  • un environnement entrepreneurial en biotechnologie : Serono, Geneprot, Modex, Debiopharm, Debio Recherche, Baxter et Diamed ;
  • un des leaders mondiaux du biomédical (Medtronic) ;
  • plusieurs incubateurs et pépinières d’entreprises ;
  • une forte présence de Nestlé, Firmenich, Givaudan, Dupont ;
  • l’implantation de plusieurs grandes sociétés informatiques
  • des ressources très performantes et des compétences de pointe pour les télécommunications ;
  • la proximité du Cern, « where the Web was born ».

Une politique de partenariats indispensable

La constitution du savoir scientifique dans ces nouvelles disciplines et ses retombées importantes en matière de formation, d’innovations et de transfert technologique et à terme, de création d’emplois, nécessite un effort très important que seule une politique de partenariats choisis peut soutenir. La région lémanique offre un cadre particulièrement bien adapté à cet essor.

D’une part, les entreprises multiplient les sources pour identifier et saisir de la chaîne d’innovations des opportunités de développement dans des niches spécialisées : intra muros, auprès des startups ou, à un stade plus précoce encore, dans les laboratoires de recherche fondamentale. Les relations avec le monde de la recherche académique sont en pleine évolution.

Les startups technologiques, qui sont parfois issues de cette interface, ont d’ailleurs un rôle particulier et des besoins propres en terme d’accès à l’infrastructure et au réseau de communications.

Enfin, un mouvement amorcé il y a quelques années dans le secteur universitaire a franchi l’été dernier une étape importante. L’Université de Genève, l’EPFL, et l’Université de Lausanne ont affirmé clairement leur volonté d’aller au- delà d’une simple coordination en mettant en place les meilleures conditions pour des collaborations inter-institutionnelles, pluridisciplinaires, à forte valeur ajoutée pour la jeunesse de notre pays, comme l’atteste la signature de la convention du programme Science, Vie, Société.

Un premier défi : la bioinformatique

Parmi les multiples interfaces entre l’informatique et les sciences du vivant, la bioinformatique occupe une place particulière : discipline de l’analyse de l’information biologique, en majorité sous la forme de séquences génétiques et de structures de protéines, les premiers travaux sont antérieurs à la révolution génomique même si le terme bioinformatique n’est apparu qu’il y a une dizaine d’années.

La bioinformatique nécessite, notamment, des compétences en biologie, mathématiques appliquées (théorie des graphes et de l’information), probabilités et statistiques, processus stochastiques, informatique. De par les débouchés croissants qui s’offrent à ses découvertes dans la vie économique, elle demande aussi des capacités d’entrepreneur, de leader et une excellente compréhension du mécanisme de création de richesses. Tous ces spécialistes doivent travailler très près les uns des autres de manière à pouvoir innover dans un environnement mondial très compétitif, dans lequel la vitesse est un facteur essentiel de réussite. Cette interface entre la biologie et les sciences exactes est un laboratoire virtuel idéal pour tester les capacités à retrouver, profiler et rediffuser l’information que les chercheurs transforment en savoir, atteignant des objectifs qu’une institution seule ne pourrait atteindre à des coûts supportables.

Ces tâches grandes consommatrices de ressources informatiques doivent en effet être effectuées de la manière la plus transparente, sécurisée et efficace, en fournissant aux chercheurs et développeurs les outils et interfaces de communication intuitive et transparents.

L’extension naturelle vers la grille de calcul

La multiplication géographique des sites de production des données (notamment l’imagerie, plusieurs Terabytes produits chaque année), la diversité des partenaires et la nécessité de flexibilité d’évolution des plate-formes technologiques, alliée à un indispensable contrôle des coûts, qualifie de manière exceptionnelle notre région pour la mise sur pied d’un concept de grille de calcul à forte valeur ajoutée. Il n’existe en effet pas de standard pour le transfert, l’organisation, la mise en réseau, la structuration, la récupération de ces données ni pour le traitement, autant d’outils devront être développés, testés et implémentés.

Les mots-clefs d’une initiative réussie

Une initiative regroupant des partenaires intéressés aurait le potentiel de transformer cette fenêtre d’opportunités en un important avantage compétitif : produire, fournir et diffuser ces outils performants qui permettront d’appuyer la constitution du savoir scientifique et de créer des richesses économiques. Après une phase de démarrage, chaque rôle (entreprise, startups, incubateurs, centre de recherche et de formation) et chaque secteur d’activités concerné (biotechnologie, chimie, informatique, gestion des connaissances, services) pourrait être impliqué au moins par un représentant.

Pour qu’une alliance de cette nature fonctionne, il est nécessaire que chacun garde et épanouisse son identité, garant de la flexibilité et du dynamisme. Pour ceci, il est fondamental de définir un langage commun pour la gestion du savoir, de dessiner une zone de libre-échange économique, de garantir un partage équitable des fruits de la découverte et de pouvoir s’appuyer sur une infrastructure très performante. Quatre pierres angulaires pour un édifice ambitieux bâti sur l’excellence scientifique, un défi pour les concepteurs et une chance pour nos jeunes chercheurs et, partant, notre cluster économique.


Exemple de chaîne bioinformatique


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