Chercheur·es

Mettre en lumière

Matthieu Réfrégiers est responsable ligne de lumière au synchrotron SOLEIL.

Je suis un chercheur éclectique : je passe d’une étude sur la résistance des bactéries aux antibiotiques à une autre sur la qualité de cuisson des frites, d’une observation de la dégradation des couleurs dans un tableau de Picasso à l’identification de molécules dans un grain de raisin. Le point commun entre tous ces sujets, c’est le synchrotron SOLEIL, un engin qui nous fait pénétrer dans l’intimité de la matière. Je suis responsable d’une ligne de lumière sur le synchrotron, un petit laboratoire qui utilise la lumière émise par les électrons, une sorte de robinet à photons qui émet dans le spectre de l’ultraviolet. Nous travaillons en collaboration avec des équipes de recherche qui ont besoin de nos capacités d’observation pour une question précis. Nous enchainons plusieurs projets par semaine, certains ponctuels, d’autres récurrents. Grâce à nos ultraviolets, nous pouvons ainsi observer quasiment en temps réel la résistance de bactéries à des antibiotiques, là où dix-huit heures de délai sont nécessaires avec les méthodes utilisées dans les laboratoires des biologistes. Et ce n’est pas qu’un gain de temps : les analyses permettent également de mieux comprendre ce qui se passe « sous nos yeux ». Est-ce que les bactéries bloquent les antibiotiques à l’extérieur, ou bien les font-elles sortir plus vite qu’ils ne rentrent ? Nuance subtile, mais qui a abouti à de nouvelles règles de fabrication de molécules qu’ont pu utiliser les chimistes combinatoires qui inventent des médicaments. C’est un projet considérable, financé pour moitié par un partenariat public-privé avec le syndicat des industries pharmaceutiques européennes, et pour moitié par des fonds publics de l’Union européenne, en relais des entreprises pour qui ces recherches ne sont pas suffisamment rentables. Cette recherche me tient à cœur, parce que j’ai l’impression ainsi de vraiment contribuer au progrès de la médecine.

L’intérieur du synchrotron Soleil. Photo Jean-Pierre Dalbéra

D’autres sujets ont moins de retombées sociales, mais peuvent représenter des défis intellectuels passionnants. Nous maitrisons par exemple très bien l’observation par l’ultraviolet de molécules de cycles aromatiques, de la famille des carotènes. J’ai encadré une doctorante qui a conduit une recherche sur certaines de ces molécules. Puis, un jour, des chercheurs sont venus pour étudier ces molécules dans un grain de raisin. Sur le papier, nous étions certains de leur présence, et nous ne pouvions pas les manquer. Pourtant, dans l’environnement du grain de raisin, impossible de les repérer. Nous avons essayé différentes techniques, obtenu quelques réponses partielles, mais jamais ce que nous voulions, probablement du fait d’interactions subtiles entre toutes les molécules. Un échec comme il en arrive, de ceux qui peuvent mettre un coup au moral, mais c’est un rappel à la modestie devant la complexité de la matière… Et passer ensuite à un autre projet comme l’étude du vieillissement d’un tableau de Picasso, ça console ! C’était une œuvre contemporaine des Demoiselles d’Avignon, appartenant à une collection privée. Ne serait-ce que la découvrir était un grand privilège… Les photographies d’époque révélaient la dégradation des couleurs du tableau dans son état actuel. De grandes zones jaunes sont apparues entre le vert et le marron. Les conservateurs pensaient que les couches externes du tableau avaient été affectées par un phénomène classique d’oxydation, auquel cas apposer un vernis aurait suffi. Nos analyses à toute petite échelle d’observation (de l’ordre de la centaine de nanomètres) ont révélé que c’étaient les couches internes de la peinture, au contact d’une autre couche métallique, qui étaient en train de se dégrader. Pour trouver les bonnes réponses, il fallait se poser les bonnes questions en amont, savoir où repérer les pigments à base d’oxyde métallique responsables du brunissement des couleurs. Les ultraviolets montrent ces fameux pigments de façon bien plus claire qu’en microscopie électronique ou infrarouge.

Nous sommes donc au service des équipes qui ont besoin d’utiliser la ligne de lumière de SOLEIL. Mais nous ne sommes pas que les techniciens d’une usine à photons. Certaines équipes externes sont relativement indépendantes, viennent juste chercher les photons dans une configuration particulière. Nous faisons alors pour elles un peu d’optique pour l’alignement, des petits développements informatiques pour proposer des routines d’analyse, sans plus. Mais dans la plupart des cas, nous avons de vraies collaborations, en mobilisant au mieux les spécialités de chacun. Nous allons nous-mêmes manipuler des échantillons de l’équipe utilisatrice, apporter les nôtres, nous référer à d’autres projets, être au maximum en termes de technicité et d’ingénierie. Nous n’utilisons aucun équipement « sur étagère » : tout est inventé et fabriqué sur place, à la demande. Quand des chercheurs veulent regarder le processus de digestion des yaourts dans un estomac, nous devons concevoir un digesteur compatible avec les ultraviolets, pour pouvoir ensuite observer ce qui se passe à l’intérieur. Un bon mot qui circule dans notre milieu : un synchrotron est un accélérateur de particules, mais aussi un accélérateur de recherches. C’est un lieu qui brasse des chercheurs d’origines très différentes, qui n’ont comme point commun que le besoin d’un instrument d’observation. Je constate souvent le bénéfice des rencontres humaines, y compris le rôle des affinités, au-delà des compétences techniques. Ça nous oblige à un effort intellectuel permanent pour suivre des domaines scientifiques très éloignés des nôtres. Je pense par exemple à des outils de visualisation des réseaux inventés par des géographes, vraiment magnifiques, et qui sont utilisés à présent dans les sciences physiques pour la visualisation des données. J’ai présenté récemment mon métier de chercheur à des collégiens, une classe de 3e auprès de laquelle j’intervenais comme médiateur scientifique. Je veux leur montrer que la recherche ne se fait pas en cravate, qu’on peut ne pas être sérieux, inventer, bricoler. Je tiens aussi à les convaincre que ce n’est pas un privilège d’homme blanc de 40 ans. À SOLEIL, c’est Babel : on parle toutes les langues, un de nos directeurs est algérien, un autre britannique, je travaille en ce moment avec des Italiens, etc.

Pour qu’un projet aboutisse, je dois comprendre l’autre. Je dois aller dans sa sphère, identifier les points de connexion entre son domaine et mon champ d’expertise. Pour moi, la recherche n’avance pas par la compétition, ou dans une élaboration intellectuelle en solitaire, chacun dans sa tour d’ivoire, chacun avec ses dossiers de financement. Nous avons besoin d’ouverture entre chercheurs, pour mesurer ce que chacun peut apporter aux autres, définir les meilleures modalités d’interaction. C’est vrai par exemple pour l’analyse de résultats d’observation. Ce ne sont jamais seulement des données, sans quoi les ordinateurs pourraient faire le travail à notre place. La responsabilité de notre équipe est de donner du sens aux mesures obtenues pour que les experts du domaine puissent s’en saisir et les utiliser. Nous devons être très forts sur nos bases, mais aussi très ouverts aux autres pour échanger sur nos analyses. J’insiste beaucoup sur cette idée auprès de mon équipe. Nous devons aller vers eux, les écouter. Cela demande de l’empathie, je sais même que cela passe par des affinités, intellectuelles autant qu’humaines. Je compose les plannings de travail en tenant compte de ce critère. Si je vois que, dans la prise de contact, tel membre de mon équipe a un bon feeling avec les chercheurs que nous accueillons, c’est autant que possible lui qui va les encadrer, répondre à leurs questions. Je dis à mes collègues que notre première récompense, ce sont les applaudissements des utilisateurs. Ils viennent passer trois jours avec nous, 24 heures sur 24, à accumuler des données : s’ils repartent heureux du synchrotron, nous avons fait notre travail.

Ce n’est pas toujours commode. À SOLEIL, il peut y avoir des oppositions entre deux cultures assez distinctes. D’une part des physiciens des particules qui sont très soucieux de la qualité du rayonnement : ils pratiquent une physique fine, de haut niveau, pour obtenir des particules très stables, très bien synchronisées, qui tournent en permanence à la même vitesse. D’autre part les chercheurs qui exploitent le rayonnement synchrotron, dans des expériences toujours différentes, et qui sont enclins au bricolage, ouvert à la variabilité. Pour mes collègues physiciens des particules, un indicateur majeur est le temps entre deux pannes, lorsque les particules s’arrêtent de tourner. Pour nous, la panne n’a pas beaucoup d’importance si le résultat de l’observation est intéressant. Les relations entre chercheurs ne sont pas simples. Même des congrès scientifiques, des lieux que l’on pourrait penser propices aux débats et aux controverses, tournent parfois un peu au spectacle de fin d’année : chacun essaye de se faire briller, de montrer ce qu’il a fait de remarquable plutôt que ce qu’il a appris à partir des problèmes rencontrés. C’est peut-être surtout dans les temps informels, ne serait-ce qu’à la cantine, que les vraies rencontres, les vrais échanges se font. Ou même dans des circonstances inattendues, la nuit par exemple… Le synchrotron étant une machine très lourde à démarrer et à arrêter, il fonctionne 24 heures sur 24, six jours sur sept. D’expérience, j’ai découvert que travailler la nuit est particulièrement propice à la créativité ! La fatigue contribue à lever certaines inhibitions, et nous nous retrouvons à tenter des idées que l’on n’oserait pas raisonnablement mettre en œuvre en pleine journée… Rien de dangereux, bien sûr, et je ne prône pas la recherche sous substances hallucinogènes, mais je constate tout l’intérêt d’être parfois en situation de dépasser des blocages mentaux, pour laisser un peu l’imagination prendre le dessus sur le rationnel au sens étroit du terme. Un autre lieu fort pour mon travail : le RER B à 7h30, pour me rendre de Paris au synchrotron. Parmi la foule de mes congénères, j’arrive à m’isoler dans ma tête, à réfléchir, à gribouiller toutes sortes d’idées dans mon carnet. Je fais des petits dessins, des listes de mots que je relie pour aller vers un concept, parfois des équations. Heureusement, mes voisins sont tous focalisés sur leur téléphone, ne font pas attention à ce que j’écris ! Et le soir, c’est aussi dans le RER, où je trouve plus facilement une place assise que le matin, que je fais ma bibliographie, que je lis les articles scientifiques. Le reste de la journée est souvent absorbé par les multiples sollicitations, par mail, téléphone ou en rendez-vous, les urgences pour les dossiers de financement à boucler, la préparation des plannings, etc. Et puis, heureusement, il y a aussi les journées passées à rédiger une publication. Pour moi, c’est l’aboutissement de mon travail. La publication d’un article est souvent détournée aujourd’hui comme objet d’évaluation de l’activité de recherche. Pour moi, c’est d’abord un support d’échanges entre collègues, à qui on annonce et présente, et c’est une fierté personnelle, les résultats auxquels nous somment parvenus.

Je viens d’une école de recherche où la première étape pour répondre à une question scientifique est d’inventer puis de fabriquer l’équipement avec lequel nous allons procéder à des mesures. Je n’apporte pas des nouveautés extraordinaires dans la recherche, je ne pense pas être irremplaçable dans mes fonctions, mais j’ai au moins eu cette contribution : la mise au point, qui nous a pris cinq années, des instruments que nous utilisons à présent, avec l’idée d’automatiser le plus de procédures pour centrer l’apport des interactions humaines autour de l’échantillon. Et depuis dix ans maintenant, mettre cet outil au service de la recherche en développant la complémentarité des intelligences.

Matthieu Réfrégiers

Propos recueillis et mis en récit par Patrice Bride

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Ce récit a été collecté dans le cadre d’un projet
« dire le travail de la recherche »,
présenté dans ce dossier à télécharger.

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