Accueil Gens de l'industrie Entrevues Entrevue avec Philip Turner, directeur du centre pour la science et Bio- polymère, Institut de recherche des produits forestiers

Entrevue avec Philip Turner, directeur du centre pour la science et Bio- polymère, Institut de recherche des produits forestiers

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 Dans le cadre de la Conférence FIBRE 2014 , l'équipe de couverture de la conférence s'est entretenue avec le professeur Turner.

1) Par rapport à votre recherche, pouvez-vous expliquer le rôle de la biophysique dans la compréhension de la morphogénèse des plantes et de l'assemblage de la paroi cellulaire ?

Mon travail considère la physique fondamentale qui sous-tend les processus biologiques tels que la morphogénèse des plantes et de l'assemblage de la paroi cellulaire.

Les fondements de ce travail se trouvent dans la relativité, la mécanique quantique et de nouvelles théories sur la structure de l'espace-temps qui relient ces deux piliers de la physique moderne. Une théorie particulièrement intéressante pour la communauté de biophysique est appelée Relativité d'Échelle (SCR), développée par un collègue basé à l'Observatoire national de Paris - Laurent Nottale. Selon la théorie, la mécanique quantique a ses origines dans la géométrie chaotique de l'espace-temps à l'échelle microscopique, d'une façon qui est directement analogue avec la gravité qui elle a ses origines dans la géométrie géodésique de l'espace-temps à la macro-échelle.

Cette nouvelle approche de l'unification de la gravité et la mécanique quantique a conduit à de nouvelles informations surprenantes dans la formation de la matière à toutes les échelles de la formation de structures biologiques microscopiques aux galaxies qui peuvent être comprises et modélisées en utilisant les nouvelles équations d'onde macroscopique analogues à l'équation Schrodingers, mais en utilisant des constantes qui sont macroscopique plutôt que sur la base de la constante de Planck.

En utilisant cette approche, il est maintenant possible de commencer la modélisation à partir des principes de la formation des processus biologiques de croissance et de structures émergentes ultérieures telles que des fleurs, des cellules, des structures de parois cellulaires, des arbres, etc. Le fait que l'on puisse modéliser ces structures au moyen d'équations d'ondes démontre que des structures que nous pensions traditionnellement comme entraînées biologiquement sont, en fait, basées sur la physique pure et peuvent être décrites avec un code mathématique. Différentes structures évoluent parfois par de très petits changements dans les conditions environnementales.

Cette connaissance pourrait avoir des implications importantes pour la compréhension de l'évolution et plus particulièrement les programmes d'amélioration génétique végétale / arbre. Il semble que le rôle des gènes dans la définition des structures biologiques est moins compliqué que l'on aurait déjà pensé. Cela pourrait accélérer notre compréhension du rôle du génome dans la définition du phénotype. Ce pourrait être un processus beaucoup plus simple dans lequel les gènes choisissent entre des structures pré-ordonnées effectivement « codées » ayant charge sur l'environnement physique (ce que nous appelons des conditions aux limites). Ceci offre une nouvelle vision profonde sur l'interaction des gènes et de l'environnement. Ce travail est encore à ses balbutiements. Cependant, comme nous continuons à développer ces idées, cela nous aidera à comprendre les conditions qui favorisent différents processus d'assemblage de la croissance des plantes et la paroi cellulaire. Il existe déjà quelques preuves expérimentales solides pour soutenir ces théories avec des structures biologiques cultivées en laboratoire à partir de matériaux inorganiques. Ce que nous recherchons ici, c'est un programme à long terme, mais le but ultime est de mieux comprendre ce qui motive les processus biologiques de croissance à un niveau très profond. En progressant, ce travail va nous aider à comprendre comment mieux développer une large gamme de structures biologiques en laboratoire et finalement conduire à une nouvelle plate-forme pour le développement de matériaux.

Les applications potentielles de grande valeur sont infinies.

Prenons l'industrie des TI. L'ordinateur le plus sophistiqué est fabriqué à partir de biopolymères « le cerveau humain ». Il y a tout lieu de croire que les futures technologies informatiques pourraient être fondées sur les biopolymères plutôt que le silicium.

Des systèmes biologiques qui ont évolué au fil des millions d'années. Pensez au pied geKo, au léger squelette d'un oiseau.....Le biomimétisme en est actuellement à ses débuts comme une branche de la science des matériaux. En démêlant les secrets de l'assemblage biologique de la molécule à l'échelle macroscopique, nous croyons qu'il est possible de changer la façon dont nous considérons la fabrication des matériaux de conception dans l'avenir.

2) Qu'est-ce que le COST Action FP 1105 ?

COST Action FP1105 est un réseau de recherche financé par l'UE faisant les premières étapes pour réunir des chercheurs multidisciplinaires de toute l'Europe et du reste du monde, y compris du Canada, pour répondre à ces questions de recherche et explorer comment ce savoir peut être utilisé pour soutenir le secteur forestier à développer une nouvelle plate-forme de matériaux de biopolymère dans l'avenir. En outre, nous cherchons aussi à savoir comment nous pouvons utiliser notre meilleure connaissance de la structure cellulaire et de la composition de biopolymère pour améliorer les processus existants à court terme, tels que la fabrication de pâte et de blanchiment et d'autres procédés de l'industrie cellulosiques.

3) Quelle sera l'importance de vos découvertes pour le secteur forestier canadien ?

Ces découvertes sont potentiellement importantes en aidant le secteur forestier à ajouter de la valeur à ses ressources grâce à l'amélioration génétique, l'optimisation des processus et le développement de nouvelles industries de manufacture à base de biopolymères. Cependant, de court à moyen terme, seuls les pays disposant de bonnes infrastructures de recherche auront la capacité de mettre en œuvre un grand nombre de ces idées. Il faudra mettre en place des équipes multidisciplinaires pour la vision à long terme en investissant dans la recherche fondamentale et appliquée.

4) Quelle collaboration potentielle pouvez-vous imaginer entre FIBRE et COST ?

Ce travail mis en évidence est très difficile et nécessite des alliances et la mise en commun des ressources et des scientifiques provenant d'un éventail de disciplines pour cerner ces problématiques. C'est là que FIBRE et COST (qui comprend 34 pays à l'heure actuelle) pourraient bénéficier de la préparation de stratégies de recherche commune qui peuvent aider dans le suivi rapide des avantages potentiels.

 Source : FIBRE 2014

 

 

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