Collaboration fructueuse

« En gros, ce que les deux institutions disent, c’est que ce type de laboratoire fonctionne bien et qu’elles veulent lui donner une plus grande ampleur afin d’y faire participer un plus grand nombre de chercheurs. »

— Daniel Figeys

Par Mike Foster

Les 10 ans de collaboration entre l’Université d’Ottawa et l’Académie des sciences de Chine (ASC) ont eu de nombreuses retombées positives.

Découverte de nouvelles manières d’utiliser les protéines pour comprendre le mécanisme du diabète, de l’alzheimer et de la maladie inflammatoire chronique de l’intestin, utilisation de lasers femtoseconde pour sonder les molécules et observer les réactions chimiques en temps réel... Ce sont là seulement quelques-unes des multiples avancées en science pure que ce partenariat a rendues possibles.

Il n’est donc pas étonnant qu’on ait tenu, le mois dernier, à souligner dignement une décennie aussi fructueuse. Le 21 septembre, lors d’une cérémonie spéciale de remise des diplômes, le président de l’ASC, Chunli Bai, s’est ainsi vu décerner un doctorat honorifique de l’Université d’Ottawa. Le même jour étaient signées quatre ententes importantes visant à intensifier les échanges entre les deux institutions.

Tout a commencé, en 2005, avec une entente de collaboration portant sur la recherche et les échanges universitaires en santé de la reproduction, conclue entre le professeur Ben Tsang, de l’Université d’Ottawa, et son homologue de l’ASC, le professeur Duan Enkui, directeur du Laboratoire clé national de biologie de la reproduction. Au cours des dix années qui ont suivi, ces efforts conjoints ont mené à toute une série de partenariats fructueux prévoyant des échanges universitaires, la publication conjointe d’articles scientifiques ainsi que la mise sur pied de divers programmes plus vastes à facettes multiples.

Dotée d’un budget d’environ 8 milliards de dollars US et gérant 85 % des principales installations scientifiques de Chine, l’ASC est un puissant moteur de recherche et d’innovation dans des domaines qui vont de la physique des particules à l’astronomie, à la fusion nucléaire et à l’océanographie. Elle se classe au 6e rang mondial pour le nombre d’articles en recherche originale publiés dans la revue Nature ou les autres périodiques de ce groupe, selon le Nature Publishing Index – 2013 Global Top 200.

Utiliser les protéines pour déchiffrer les maladies

Daniel Figeys, professeur de l’Université d’Ottawa et titulaire d’une Chaire de recherche du Canada en protéomique et en biologie des systèmes, a participé à la mise sur pied de deux laboratoires conjoints avec des unités de l’ASC, soit l’Institut de physique chimique de Dalian (IPCD) et l’Institut de matière médicale de Shanghai (IMMS).

Avec ses collègues de l’IPCD, il a pu avoir accès aux procédés de purification des protéines à l’aide de la nouvelle chimie de surface ainsi qu’aux technologies permettant de mesurer le nombre de protéines présentes dans des échantillons biologiques. Il a publié conjointement avec ses homologues chinois près de 20 articles scientifiques dans le domaine de la biologie des systèmes et de la protéomique.

« Ces technologies sont exploitées par des projets de recherche ici même, à l’Université d’Ottawa », dit-il. « Au cours des dernières années, on s’en est servi pour étudier ce qui se passe dans le cerveau au cours des cycles circadiens, notre horloge interne. Elles ont aussi permis d’observer les altérations induites dans le cerveau des malades atteints de la maladie d’Alzheimer et, plus récemment, d’étudier la maladie inflammatoire chronique de l’intestin chez les enfants. »

« Grâce à elles, nous pouvons nous poser de nouvelles questions sur les protéines et leur régulation dans le contexte de ces maladies », explique le chercheur, en ajoutant que ce résultat aurait été très difficile à obtenir sans la participation de l’IPCD et de l’ASC.

Outre son travail avec l’IPCD, Daniel Figeys a proposé, en 2009, un laboratoire conjoint avec l’Institut de matière médicale de Shanghai (IMMS); ce partenariat a abouti au lancement, en 2012, du laboratoire conjoint IMMS-uOttawa en recherche translationnelle sur les technologies en « omique », ou Laboratoire SIMMUONICS.

L’une des quatre ententes conclues le mois dernier vise à transformer ce laboratoire en un centre de recherche conjoint, le Centre de recherche SIMMUOMICS. Bien que de nombreux détails restent à déterminer, cette transformation ne pourra, selon Daniel Figeys, que faire passer les choses à « l’échelon supérieur ».

« En gros, ce que les deux institutions disent, c’est que ce type de laboratoire fonctionne bien et qu’elles veulent lui donner une plus grande ampleur afin d’y faire participer un plus grand nombre de chercheurs. En augmentant le nombre de programmes, on pourra avoir un impact accru sur la recherche médicale. »

L’IMMS, précise-t-il, est l’équivalent d’une « société pharmaceutique virtuelle » au sein de l’ASC. Le nouveau centre de recherche explorera de nombreux composés dérivés de médicaments traditionnels chinois ou issus de la médecine moderne, dans l’espoir de découvrir de nouveaux remèdes.

« Les technologies en “omique” nous permettent d’étudier le fonctionnement des médicaments et leurs effets sur la maladie, et de déterminer si des améliorations éventuelles sont envisageables. C’est exactement ce sur quoi nous avons travaillé au cours des dernières années. Ces technologies nous donnent la possibilité de nous poser des questions beaucoup plus précises sur un médicament donné. »

« Une partie de nos activités seraient très difficiles à poursuivre sans l’apport de l’ASC. De nombreux échanges de scientifiques et d’étudiants ont pu avoir lieu, ce qui a beaucoup profité à notre programme de recherche en protéomique. Du point de vue scientifique et du point de vue humain, cela s’est révélé extrêmement précieux », conclut-il.

L’observation en temps réel des réactions chimiques

Parallèlement, dans un domaine entièrement différent, le professeur Albert Stolow, titulaire d’une Chaire de recherche du Canada en photonique moléculaire, a collaboré avec les scientifiques de l’IPCD dans le cadre de ses recherches sur la spectroscopie photoélectronique à résolution temporelle femtoseconde.

« Grâce aux lasers femtoseconde, nous arrivons à créer des éclairs de lumière si brefs qu’ils nous permettent d’observer le comportement des molécules au cours d’une réaction chimique », explique t il.

En 2009, il a publié sur le sujet un article conjoint dans Science, la plus importante revue scientifique du monde, intitulé « Time-resolved molecular frame dynamics of Fixed in Space CS2 Molecules », avec son collègue Guorong Wu, qui a fait son doctorat sous la direction de Xueming Yang, professeur à l’IPCD. Guorong Wu est venu faire des études postdoctorales à l’Université d’Ottawa en tant que boursier du Conseil national de recherche du Canada (CNRC) et du CRSNG. Il est aujourd’hui professeur agrégé à l’IPCD.

« Nous rédigeons encore des articles en collaboration, lui et moi. Il est maintenant employé par l’ASC, au sein de l’IPCD, et travaille toujours avec l’Université d’Ottawa », dit Albert Stolow, ajoutant que la science commence à comprendre la manière dont les électrons, les atomes et les molécules se réorganisent rapidement au cours d’une réaction chimique.

Dans le cadre d’un projet tout à fait distinct, Albert Stolow rédige également, en ce moment, des articles avec le professeur agrégé Yanmei Wang, lequel a pu venir passer six mois à Ottawa grâce à une subvention d’un programme destiné aux jeunes chercheurs chinois invités.

À terme, ces recherches pourraient mener à la mise au point d’ordinateurs superpuissants ainsi qu’à une meilleure compréhension de la dynamique qui sous-tend la photosynthèse et la vision, ajoute M. Stolow.

« On se tourne souvent vers la biologie comme source d’inspiration. Si vous voulez fabriquer une pile solaire capable de convertir efficacement la lumière en énergie, vous n’en trouverez pas de plus performante que les plantes vertes à l’extérieur de chez vous. Leur efficacité énergétique est incomparablement plus grande que celle d’aucune pile solaire jamais construite.

Mais nous ne comprenons pas entièrement comment elles fonctionnent. L’une des raisons pour cela, c’est que nous sommes incapables de voir comment les minuscules pièces en jeu dans ce mécanisme se meuvent pour aboutir au résultat observé, leur mouvement étant souvent beaucoup trop rapide pour l’œil. »

Comprendre la biologie des poissons pour nourrir des multitudes

Une autre collaboration qui s’est révélée fructueuse est celle de Vance Trudeau, professeur de biologie de l’Université d’Ottawa, avec le professeur Wei Hu, de l’Institut d’hydrobiologie (IHB) de l’ASC, à Wuhan, en Chine.

Souhaitant améliorer la production piscicole destinée à l’alimentation, l’IHB s’est adressé à l’Université d’Ottawa et à Vance Trudeau en raison de l’expertise de ce dernier dans le domaine des hormones régulant la reproduction et la croissance chez les poissons. Depuis 2011, les partenaires se sont consacrés à l’étude de la sécrétoneurine, une hormone du cerveau, dont ils croient qu’elle joue un rôle essentiel dans la reproduction.

L’objectif de leur collaboration est de mieux contrôler la production piscicole et d’obtenir des poissons à croissance rapide, mais incapables de se reproduire, afin d’éviter leur croisement avec des espèces sauvages. L’IHB s’intéresse également à la recherche de classe mondiale menée à l’Université d’Ottawa sur la réaction du milieu aquatique à la présence de polluants, et spécialement sur le danger potentiel que représentent ces derniers pour les poissons.

Le mois dernier, l’ASC et l’Université d’Ottawa signaient une entente officielle visant la mise sur pied d’un centre de recherche conjoint en cofinancement, le Centre de recherche IHB-uOttawa sur la physiologie et la biologie du développement des poissons. Ce centre mettra à profit la recherche déjà en cours ainsi que les liens existant entre les deux établissements, dont les étudiants pourront éventuellement obtenir de doubles diplômes.

Une collaboration renforcée

Deux autres ententes signées le mois dernier permettront aux relations entre l’ASC et l’Université d’Ottawa de prendre une ampleur accrue.

Le Centre pour l’innovation et le développement de l’ASC (CASCID) encouragera les collaborations multidisciplinaires et multi-institutionnelles, et tâchera d’influencer les politiques scientifiques à la fois en Chine et au Canada. Ce partenariat s’inscrit dans le prolongement des échanges en cours avec l’Institut de recherche sur la science, la société et la politique publique (ISSP) de l’Université d’Ottawa.

« Étant donné le rôle de l’ASC et son poids dans l’établissement de politiques en matière de science et de technologie en Chine, l’ISSP occupera ainsi une position idéale pour suivre de près la politique environnementale de ce pays, qui est soumise à des changements rapides », explique Jonathan Linton, chercheur principal à l’ISSP.

Par ailleurs, une entente entre l’Université de l’Académie des sciences de Chine (UASC) et la Faculté des études supérieures et postdoctorales de l’Université d’Ottawa encadrera de manière stratégique toutes les activités conjointes ASC-uOttawa et comprendra un volet de soutien financier devant permettre aux doctorants chinois de venir passer un an à l’Université d’Ottawa.

Le président de l’Académie des sciences de Chine, Chunli Bai, signe le registre officiel après avoir reçu un doctorat honorifique. Mona Nemer, vice-rectrice à la recherche, le félicite. Photo : Robert Lacombe.

Hommage à Chunli Bai

Chunli Bai, président de l’ASC, est un chimiste éminent ayant à son actif des découvertes capitales sur l’étude des molécules individuelles, la nanostructure moléculaire et l’autoassemblage, les dispositifs nanomoléculaires et les nouveaux nanomatériaux.

Professeur de chimie à l’ASC et président de cette institution depuis 2011, M. Bai a publié plus de 350 articles dans des revues scientifiques avec comité de lecture et a remporté plus de 20 prix et récompenses prestigieuses pour ses travaux universitaires.

Il est un pionnier dans les domaines de la microscopie de champ proche, de la nanoscience et de la nanotechnologie. Au milieu des années 1980, il a conçu et mis au point, pour la première fois en Chine, un microscope de force atomique, un microscope à balayage à effet tunnel et un microscope à émission d’électrons balistiques (BEEM), entre autres technologies. Ses travaux ont également permis de doter la Chine de ses premiers outils pour manipuler des atomes et des molécules individuels. Il a en outre étudié la conductance de molécules comme l’ADN et les molécules optiques ou électroniques.

Diplômé du département de chimie de l’Université de Pékin en 1978, M. Bai a obtenu sa maîtrise et son doctorat de l’Institut de chimie de l’ASC en 1981 et 1985 respectivement, avant de poursuivre des études postdoctorales à Caltech de 1985 à 1987.

Photo principale :
Daniel Figeys, professeur de l’Université d’Ottawa et titulaire d’une Chaire de recherche du Canada en protéomique et en biologie des systèmes, dans son laboratoire. Photo : Peter Thornton.

Vance Trudeau, professeur de biologie de l’Université d’Ottawa, poursuit la recherche sur la reproduction des poissons avec le professeur Wei Hu, de l’Institut d’hydrobiologie (IHB) de l’ASC, à Wuhan, en Chine. Photo : Peter Thornton.

 

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