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Les cellules eucaryotes et procaryotes peuvent s'adapter à leur environnement, en adoptant des phénotypes distincts de manière réversible et dynamique, et ce indépendamment des altérations génétiques. Ce phénomène, communément appelé plasticité cellulaire (ou transitions d'état cellulaire), est exploité par de nombreux types de cellules dans divers scénarios comme les processus métastatiques des cellules cancéreuses et dans les processus inflammatoires. Par exemple, dans le cancer, de rares sous-populations de cellules cancéreuses prolifératives dans la masse des tumeurs primaires ont la capacité de réduire la prolifération cellulaire pour adopter plutôt des propriétés de migration et d'invasion, ce qui permet à ces cellules de disséminer loin de la tumeur primaire, de coloniser des endroits éloignés dans le corps et d'ensemencer de nouvelles tumeurs dans d’autres organes vitaux. Lorsqu'elles sont exposées à des agents chimiothérapeutiques standard, ces cellules peuvent aussi adopter un état cellulaire tolérant aux médicaments qui alimente les rechutes, responsables de 90 % des décès liés au cancer. Dans le contexte de l'inflammation, les cellules immunitaires exposées à un agent pathogène (bactéries, virus, etc.) peuvent adopter un état cellulaire activé capable d'éradiquer cet agent pathogène. Fréquemment des phénomènes, encore mal connus, impliquant les cations métalliques endogènes interviennent. Une activation incontrôlée peut cependant être préjudiciable aux tissus sains et provoquer une inflammation aiguë conduisant à la mort de l'hôte, comme on l’a vu dans la COVID. La compréhension des bases moléculaires qui sous-tendent la plasticité cellulaire dans le contexte du cancer, de l'inflammation et de l’infection, et plus largement des cellules procaryotes, de la résistance aux antibiotiques et de la virulence bactérienne, peut révéler des cibles biologiques jusqu'alors inexplorées qui se prêtent à une intervention thérapeutique, ce qui renforce l'idée que le contrôle de l'état cellulaire peut conférer des avantages thérapeutiques. ​

Dans ce projet, nous avons réuni des experts issus de milieux scientifiques apparemment très différents afin de décrypter les mécanismes moléculaires de la plasticité cellulaire. Cela impliquera des chimistes organiciens de synthèse et (bio)-inorganiciens, des physico-chimistes, des biochimistes, des biologistes structuralistes et spécialistes du cancer, des neuroscientifiques, des biologistes cellulaires, des microbiologistes et des immunologistes qui, ensemble, seront en mesure de fournir de nouvelles connaissances de nature académique en combinant leurs expertises. ​

ChemCellState a pour fil conducteur le rôle des ions métalliques dans la régulation de ces phénomènes, dont l'exploration nécessite des interactions interdisciplinaires qui ne sont pas courantes dans le monde universitaire et qui caractérisent l'±«²Ô¾±±¹±ð°ù²õ¾±³Ùé PSL. Le programme est divisé en quatre axes interconnectés visant à 1. disséquer les différents aspects moléculaires et biologiques qui sous-tendent la plasticité cellulaire, 2. développer des outils biologiques et chimiques pour étudier la plasticité cellulaire, 3. développer des petites molécules de type médicament, notamment à base de métaux, capables de contrôler la plasticité cellulaire dans des contextes pathologiques et 4. développer des méthodes physico-chimiques en chimie quantitative et en modélisation pour contrôler et quantifier les paramètres qui caractérisent les transitions d'états cellulaires, avec un focus particulier sur le rôle des cations métalliques. Ce n'est qu'en réunissant toutes ces compétences que nous pourrons comprendre le mystère de l'adaptation cellulaire responsable de la progression de la maladie. Ce programme devrait jeter les bases du développement de la prochaine génération de produits thérapeutiques.

Les tissus sont des unités fondamentales des organismes multicellulaires. Indépendamment de leurs multiples rôles, ils sont pour la plupart formés par les mêmes types de classes de cellules : des cellules souches qui génèrent des descendants spécialisés, des cellules stromales et diverses cellules immunitaires résidant dans les tissus. Comprendre comment ces différents composants cellulaires interagissent pour construire des tissus fonctionnels et comment ils sont dérégulés au cours du vieillissement ou de pathologies telles que le cancer est un défi majeur en biologie et médecine. â€‹

Bien que l'on sache depuis un siècle que les tissus sont composés à la fois de cellules spécialisées et de cellules immunitaires résidentes, les biologistes du développement et les immunologistes ont principalement travaillé de manière isolée. Les biologistes du développement ont caractérisé les interactions moléculaires, cellulaires et mécaniques entre les cellules souches des tissues, leurs descendants spécialisés et le stroma, toutes essentielles à la croissance, au renouvellement, au vieillissement et à la maladie des tissus. En parallèle, les immunologistes ont déchiffré comment les cellules immunitaires défendent l’organisme face aux pathogènes, régulent les interactions avec le microbiote et réagissent à l'apparition de cancers. Ainsi, nous manquons d'une compréhension globale de la biologie des tissus intégrant tous ses composants cellulaires.​

DEVINE émerge de la nécessité pour les biologistes du développement et les immunologistes d'unir leurs forces pour mieux comprendre la biologie des tissus tout au long de la vie du point de vue fondamental et médical. S'appuyant sur l'expertise et les connaissances de deux communautés scientifiques de PSL internationalement reconnues, DEVINE permettra de décrypter le continuum biologique entre le développement, l'homéostasie, le vieillissement des tissues et le cancer. Cet objectif sera atteint par le biais d'un programme scientifique intégré, nouveau et unique, explorant les liens physiologiques et pathologiques entre les cellules souches, les cellules spécialisées des tissus et les cellules immunitaires au cours du développement et de la vie adulte. La mission à long terme de DEVINE sera renforcée par la mise en place de programmes avancés pour former des générations futures de scientifiques à l'interface entre la biologie du développement et l'immunité. Enfin, les connaissances acquises en biologie tissulaire seront exploitées pour proposer et tester des approches thérapeutiques innovantes visant à améliorer la fonction tissulaire lors du vieillissement et des maladies et à contrecarrer la transformation tumorale. S'appuyant sur un consortium fort et des technologies de pointe émergentes pour étudier les tissus du niveau moléculaire au niveau de l’organisme, DEVINE pourra promouvoir l’émergence d’un domaine de recherche interdisciplinaire à fort potentiel disruptif, à la pointe de la recherche fondamentale, de l'innovation technologique et de la santé humaine.​

Le projet EnLife rassemble les chercheurs de PSL pour comprendre et concevoir des systèmes vivants synthétiques à différents niveaux de complexité. En modifiant les propriétés des systèmes vivants, en combinant des protéines et des composants cellulaires, en étudiant leurs propriétés émergentes dans les cellules et les tissus et en décrivant théoriquement ces propriétés, nous avons l'ambition d’identifier les concepts fondamentaux de l’émergence des fonctions dans les systèmes vivants, d'améliorer notre capacité de contrôle et d'ingénierie de ces systèmes vivants, de développer de nouvelles technologies pour interagir avec les cellules et les tissus, et de faire progresser notre capacité à concevoir des systèmes vivants artificiels. Pour ce faire, EnLife développera quatre axes scientifiques : le contrôle et la programmation du vivant (Axe 1) ; l’émergence de l'organisation spatiale et temporelle dans le vivant (Axe 2) ; le traitement de l'information et les processus dynamiques des cellules et des tissus (Axe 3) ; les dynamiques d’interactions et d’évolutions au sein de systèmes vivants complexes (Axe 4). EnLife financera des projets de recherche collaborative et des actions collectives pour soutenir développer les méthodes et les concepts nécessaire à concevoir des systèmes vivants artificiels. EnLife s'appuiera sur les nombreuses expertises des chercheurs travaillant à l'interface de la physique et de la biologie au sein de PSL pour créer un programme de recherche unique sur les systèmes vivants artificiels, des systèmes minimaux reconstitués aux cellules synthétiques, en passant par les tissus et organes artificiels ou encore les nouvelles formes de vie originales qui peuvent émerger de la matière active et des systèmes auto-organisés.​

L'objectif de CultureLab est de renforcer la position de PSL en tant que leader dans le domaine des sciences humaines et sociales computationnelles, en rassemblant un réseau important mais jusqu'ici informel de laboratoires. Les approches informatiques dans nos disciplines ne sont plus considérées comme une niche interdisciplinaire : elles font partie intégrante de la recherche traditionnelle. Pour qu'elles puissent déployer tout leur potentiel, une plus grande synergie est nécessaire entre leurs diverses applications, de la conservation des données à leur restauration, des simulations et de la modélisation à la visualisation des données, et des données textuelles à la culture visuelle et à la musique. CultureLab réalisera cette synergie au sein de PSL, en aidant notre communauté à recueillir et à annoter des ensembles de données culturelles à grande échelle (des textes aux images) ; en construisant des modèles théoriques solides et prédictifs pour les sciences humaines et sociales, afin de s'assurer que l'analyse des données informatiques n'est pas simplement exploratoire mais pilotée par des modèles informatiques ; en unifiant l'étude des processus historiques et sociaux à travers le temps, du présent sociologique immédiat à la longue durée historique ; et en contribuant à développer des modèles théoriques pour les sciences humaines et sociales, afin d'assurer que l'analyse des données informatiques ne soit pas simplement exploratoire. Culture Lab souhaite unir l'étude des processus historiques et sociaux à travers le temps, du présent sociologique immédiat à la longue durée historique et au-delà, jusqu'au passé profond de l'évolution culturelle humaine. Ces recherches vont au-delà du monde académique, à travers nos liens avec les institutions culturelles dont les collections peuvent tirer une nouvelle valeur de notre recherche. Pour maximiser la cohérence scientifique et l'impact de ce projet, une partie du financement que nous demandons sera concentrée sur deux post-doctorats longs incluant des financements de recherche, des chercheurs en début de carrière qui consacreront tout leur temps à CultureLab. Ils seront guidés par un comité exécutif qui agira pour favoriser l'émergence de projets communs inter-laboratoires par le biais de bourses de doctorat, d'études supérieures et de premier cycle, d'ateliers conjoints, d'écoles d'été, et par la mise en place d'une interface technico-administrative à partager entre les membres de CultureLab.

Aujourd'hui, l'Institut Pierre-Gilles de Gennes (IPGG) est un écosystème interdisciplinaire au sein de PSL, englobant une recherche scientifique de pointe, une plateforme technologique, des actions de formation initiale et de formation continue, des actions d'innovation et de valorisation, et une connexion solide avec les industries par le biais du Carnot IPGG.​

Cette synergie au sein de PSL sera encore renforcée puisque le périmètre du prochain Grand Programme IPGG sera étendu non seulement à plusieurs équipes des 4 institutions IPGG mais aussi à des équipes de Mines ParisTech PSL et du Collège de France. L'arrivée de nouvelles équipes dans notre projet apportera une richesse de compétences et d'expertises nouvelles. En abordant les défis du 21ème siècle, y compris les transitions écologiques et énergétiques, ainsi que les questions critiques dans le domaine de la santé et des sciences de la vie, le projet IPGG apparaît comme une initiative pionnière.​

L'innovation dans ces domaines stratégiques nécessite des percées technologiques et conceptuelles. Le projet IPGG s'est engagé à aborder ces questions sociétales sous l'angle des concepts et technologies microfluidiques. Nous avons identifié des questions scientifiques importantes dans des domaines clés tels que les transitions environnementales et écologiques, la biologie et la santé. Ces domaines interconnectés sont prêts à connaître un impact transformateur grâce aux approches micro et nanofluidiques.​

Nous nous concentrerons sur le lancement de projets ayant un impact sur la transition écologique, en particulier dans le domaine des technologies à émissions négatives de CO2 et d'énergie.​

Simultanément, la communauté IPGG a fait ses preuves à l'interface de la biologie et de la microfluidique, illustrant comment les micro et nanotechnologies peuvent être exploitées pour répondre à des questions biologiques. Dans un avenir proche, nous souhaitons étudier le contrôle des fonctions biologiques et synthétiques basé sur l'auto-organisation, comprendre l'état stable et l'évolution des systèmes vivants et biosynthétiques dans des environnements changeants, et explorer des alternatives à l'expérimentation animale pour accélérer la découverte de médicaments. En outre, deux projets transversaux ont été identifiés pour être développés dans le cadre du projet IPGG, en se concentrant sur la chimie des flux et les approches de recyclage/upcyclage. Ces initiatives reflètent notre engagement à repousser les frontières scientifiques et à contribuer à trouver des solutions à certains défis mondiaux les plus urgents.

Le « Grand programme de recherche » (GPR) « Les fabriques de l'antique : Construire et représenter les temps anciens » : FAn) propose de doter PSL d'un observatoire du passé et des multiples représentations des sociétés anciennes. Cette structure de recherche, unique dans le paysage académique français, a pour objectif d'étudier et d'analyser la formation des identités collectives, des mémoires culturelles et des régimes d'historicité dans les sociétés anciennes de toutes les aires culturelles et de toutes les époques historiques. Le programme contribuera ainsi à structurer les recherches menées par de nombreux partenaires qui, jusqu'à présent, ont eu tendance à travailler séparément sur le thème des constructions et des représentations de l'antiquité : 1. la construction du temps et ses différents enjeux : périodisation, modes d'historicité, etc. ; 2. la construction et la représentation des « temps anciens » non seulement dans les sociétés modernes et contemporaines, mais aussi, et tout autant, dans les sociétés anciennes elles-mêmes ; 3. la mise en forme linguistique du monde : les langues et les écritures comme objets d'histoire. Dans tous ces domaines, nous visons une approche globale des phénomènes historiques impliqués dans la construction de l’antique, de l'Asie orientale à l'Amérique centrale, en passant par l'Inde, le Proche-Orient et la Méditerranée. Institutionnellement, le programme présente une structure concentrique centrée sur les établissements et unités de recherche de l'±«²Ô¾±±¹±ð°ù²õ¾±³Ùé PSL dont il contribuera à renforcer les riches liens préexistants. Au-delà, le programme travaillera en étroite collaboration avec les musées (Louvre, Musée Guimet, Petit Palais), relais vers la société et eux-mêmes lieux publics où se construisent et se redéfinissent les représentations sociétales de l’antique. Le programme s'appuiera par ailleurs sur le Réseau des Écoles françaises à l'étranger (ResEFE) comme centres d'expertise et relais locaux pour les recherches de terrain.​​

Le cerveau nous donne la capacité de percevoir, de raisonner et d'agir. L'évolution du système nerveux a offert au règne animal de vastes possibilités d'interaction, d'apprentissage et de réaction à leur environnement. Au cÅ“ur de ces interactions se trouvent des processus fondamentaux d'apprentissage et d'adaptation, présents chez toutes les espèces, des plus simples à l'homme. Malgré leur importance fondamentale dans la compréhension du système nerveux et de ses pathologies, les mécanismes biologiques précis qui sous-tendent l'apprentissage et l'adaptation restent insuffisamment compris. Ce projet vise donc à révéler les fondements biologiques qui régissent ces fonctions. Il est soutenu par une trentaine d'équipes de recherche internationales affiliées à l'±«²Ô¾±±¹±ð°ù²õ¾±³Ùé PSL, qui utilisent des méthodes expérimentales et théoriques complémentaires. L'expertise collective de ces équipes forme un ensemble exceptionnel qui englobe toute la gamme des échelles et des processus biologiques qui sous-tendent les fonctions cruciales du système nerveux impliquées dans l’adaptation et l'apprentissage. Comprendre ces processus nécessite l'analyse du comportement en lien avec les circuits neuronaux, la mesure de l'activité biologique à différentes échelles spatiales et temporelles, et l’élaboration de modèles théoriques. Il s'agira d'intégrer les échelles spatiales (molécules, synapses, compartiments subcellulaires spécialisés, cellules, microcircuits, réseaux) et temporelles (transmission du signal nerveux, plasticité synaptique, encodage et consolidation de la mémoire) avec une description algorithmique du fonctionnement du système nerveux (régulations, règles d'apprentissage synaptique, principes architecturaux....). Le financement de ce projet permettra de créer des synergies entre des équipes dispersées dans différentes institutions et départements, de promouvoir la visibilité internationale de PSL et de former la prochaine génération de chercheurs dans ce domaine. Les résultats attendus bénéficieront aux secteurs de la santé et de la technologie. Les dysfonctionnements cérébraux représentent en effet un coût important pour la santé humaine et les sociétés. De plus, le projet pourrait inspirer des avancées en intelligence artificielle en surmontant les limites actuelles de ces technologies, qui restent moins efficaces que les organismes biologiques dans les environnements naturels. Dans l'ensemble, PSL-Neuro nous permettra de mieux comprendre les fonctions cérébrales liées à l’apprentissage et à l’adaptation, ce qui aura des répercussions directes sur la biotechnologie et la recherche translationnelle.​

La « matière quantique » est un concept essentiel au centre d'une grande variété de systèmes physiques à l'intersection de la physique de la matière condensée, de la science des matériaux, de la physique des atomes froids et de l'ingénierie quantique. Bien que la description physique de tous les matériaux soit fondamentalement basée sur la mécanique quantique au niveau microscopique, les matériaux quantiques présentent une richesse de phénomènes quantiques émergents qui peuvent persister à travers une gamme plus large d'échelles d'énergie et de taille.  Au-delà des matériaux traditionnels, tels que les semi-conducteurs ou les métaux, le concept de matériaux quantiques englobe une diversité de systèmes tels que les supraconducteurs, le graphène, les hétérostructures de van der Waals, la matière quantique topologique, les semi-métaux de Weyl, les oxydes complexes, les couches 2Dtorsadées, les liquides de spin quantiques ou les atomes refroidis par laser. Le projet Q-MAT est un projet fédérateur qui rassemble des équipes actives dans le domaine de la matière quantique de cinq institutions différentes de PSL : ENS, ESPCI Paris, Chimie ParisTech, Observatoire de Paris et Collège de France. Ce consortium offre un potentiel unique de collaboration entre les équipes sur les différents sujets couverts par le projet. Il englobe un large éventail d'approches expérimentales et théoriques qui permettront une fertilisation croisée et un transfert de connaissances entre les différentes communautés impliquées, avec l'objectif commun d'ouvrir de nouvelles directions de recherche qui pourraient faire le lien entre la matière quantique et les technologies quantiques dans le futur. Ce projet vise à fédérer et à coordonner les forces uniques présentes à PSL dans le domaine de la physique quantique et à promouvoir notre université en tant que leader mondial dans ce domaine de recherche dynamique.

Depuis les années 2000, des progrès significatifs dans la technologie et le traitement des données couvrant divers domaines des ondes ont conduit à une transformation extraordinaire, y compris l'optique, l'acoustique, les micro-ondes et la sismologie (incorporant des innovations telles que les métamatériaux, le façonnage du front d'onde, les réseaux ultradenses d'émetteurs-récepteurs, et plus encore). Ces avancées technologiques nécessitent la recherche de nouveaux modèles physiques qui prennent en compte les aspects temporels/fréquentiels et spatiaux de la propagation des ondes dans des milieux complexes. â€‹

Les différentes communautés doivent maintenant collaborer étroitement. En effet, les défis communs, tant fondamentaux qu'appliqués, soulignent la nécessité de coopérer pour rendre les ondes aussi agiles que possible. Cette convergence est d'autant plus importante que le domaine des ondes joue un rôle central dans la résolution des problèmes sociétaux liés au développement durable, à la santé, à la communication... C'est pourquoi l'initiative visant à réunir l'expertise des diverses communautés de PSL est à la base du grand programme de recherche (MRP) intitulé « Smart Waves ». Quatre axes stratégiques ont été identifiés pour affirmer et promouvoir l'excellence de PSL dans ce domaine. Le premier axe vise à quantifier les informations acquises par les ondes au cours de leur propagation, en particulier dans les milieux complexes. Le deuxième axe se concentre sur la capacité d'une onde à transporter de l'information et à générer des fronts d'onde arbitraires au sein de vastes réseaux de sources et/ou de récepteurs. Le troisième axe est centré sur le développement de techniques d'imagerie quantitative applicables à la fois aux organismes vivants et à la matière inerte. Indissociable des trois premiers, le quatrième axe est consacré à l'innovation de matériaux qui rendent les ondes agiles.​

La fusion de diverses cultures scientifiques autour des « ondes intelligentes » entraînera la création d'une communauté transdisciplinaire unique, spécifique à PSL, dédiée aux ondes agiles, le soutien à l'émergence de thèmes de recherche disruptifs et enfin la promotion de l'innovation. Cette initiative s'inscrit dans l'objectif plus large de positionner PSL à l'avant-garde de l'excellence scientifique et du leadership mondial.​

La physique statistique est la partie de la physique théorique qui met en œuvre une vision stochastique de la nature. Elle a connu de grands succès, comme la théorie cinétique des gaz, la mécanique statistique et la mécanique quantique, et a attiré et attire encore de grands esprits, comme Ludwig Boltzmann, Albert Einstein, Paul Langevin et, plus récemment, Giorgio Parisi (prix Nobel 2021) et Hugo Duminil-Copin (médaille Fields 2022). La physique statistique est aussi essentiellement liée aux mathématiques par le biais de la théorie des probabilités, et nous pouvons véritablement parler de physique statistique au sens large à travers la physique théorique et les mathématiques. L'objectif principal du projet est de mettre en place et de dynamiser une communauté scientifique autour de la physique statistique à PSL. Actuellement, plusieurs experts en physique statistique au sens large sont présents dans trois départements de PSL : CEREMADE, DMA, LPENS, et deux communautés : mathématiciens et physiciens théoriciens, intéressés par les systèmes aléatoires et complexes. Le projet vise à créer et organiser une communauté scientifique au-delà de ces frontières départementales historiques au sein de PSL, et à favoriser les fertilisations croisées entre les mathématiques et la physique. Plus largement, ce projet fera de l'université PSL un pôle visible de la physique statistique. À l'origine, la physique statistique est née du désir de déduire les propriétés thermodynamiques globales d'ensembles de particules à partir de la connaissance de leurs interactions microscopiques. Lorsque le nombre de particules est important, comme c'est le cas dans le monde réel, il est impossible de résoudre toutes les équations pour chaque particule. Au lieu de cela, il faut se rendre compte que le comportement des particules apparaît comme aléatoire. Les concepts essentiels de la physique statistique fournissent des méthodes pour comprendre le comportement global moyen et pour quantifier la probabilité des fluctuations extrêmes. Parmi les concepts scientifiques essentiels, on trouve les distributions de Boltzmann-Gibbs, les interactions entropie/énergie, les phénomènes de seuil liés aux transitions de phase, les systèmes de particules en interaction et les limites multi-échelles, les phénomènes de grande dimension pour les systèmes complexes, l'analyse asymptotique en termes de fluctuations et de grandes déviations. Ces méthodes s'appliquent également à tout système formé d'un grand nombre de constituants élémentaires qui interagissent de manière microscopique : animaux dans une population, neurones dans le cerveau, utilisateurs dans les réseaux sociaux, etc. Au cours du siècle dernier, le domaine a évolué parallèlement au développement des théories des champs en physique et de la théorie des probabilités en mathématiques. De nos jours, avec l'émergence d'énormes ensembles de données dans tous les domaines scientifiques, les méthodes de la physique statistique sont omniprésentes et d'autant plus pertinentes que des problèmes théoriques exceptionnels se posent chaque jour.

Il est largement reconnu que des trajectoires de transition vers un monde plus résilient sur le plan environnemental et social sont impérativement requises. Le grand programme de recherche TERRAE, avec une communauté d'environ 170 chercheur·ses de PSL impliqué·es, fournit une plateforme destinée à engager des recherches qui traitent des défis actuels et futurs du changement climatique, de la perte de biodiversité et des questions sociales qui y sont liées. TERRAE vise spécifiquement à consolider, amplifier et structurer la recherche à PSL pour l'élaboration de trajectoires de transition écologique et sociale, en s'appuyant sur tous les secteurs de recherche impliqués au sein de PSL, en particulier les géosciences, les sciences de la biodiversité et de la santé, ainsi que les sciences humaines et sociales. Compte tenu de la nécessité d'une approche systémique des transitions et d'une mise en œuvre rapide des stratégies de transition, TERRAE cherche (Objectif #1) à bâtir des passerelles entre les équipes de recherche de PSL et (Objectif #2) à identifier et développer des modes de recherche ayant un fort impact sur la société et la biodiversité, afin d'accélérer la transition écologique et sociale : une recherche à fort impact, orientée vers les transitions. Cette recherche aura plus d'impact grâce à un engagement et un dialogue constants, dès le début de chaque projet, avec les parties prenantes, qui joueront un rôle à la fois comme vecteurs de questions et de nouveaux défis de recherche et comme partenaires et acteurs de leur mise en œuvre et de leur diffusion. Dans TERRAE, cette recherche transdisciplinaire est menée principalement par l'intermédiaire des "Transition Hotspots". Il s'agit de projets axés sur un objet de recherche clairement défini et sur sa trajectoire, qui peut être un territoire, un secteur (par exemple, la production d'énergie), une pratique (par exemple, les mégabassines) ou un défi (par exemple, les pénuries d'eau). Cela signifie que leur objet de recherche se situe au carrefour de plusieurs défis de la transition et impliquant plusieurs disciplines scientifiques. Les deux premiers hotspots (sur quatre) lancés par TERRAE portent sur les sécheresses et sur la transition agroécologique. Une partie du financement reste disponible pour des projets à plus petite échelle, appelés "mini-projets", au service de l'ambition globale de TERRAE. TERRAE vise également à lier la recherche à une formation et un enseignement innovants pour les transitions, en particulier via le master PSL en science de la durabilité. TERRAE proposera des stages transdisciplinaires aux étudiants de master de PSL, ce qui favorisera l'émergence de nouvelles questions de recherche sur les transitions.​

L'objectif du projet ChemAI est d'amener l'±«²Ô¾±±¹±ð°ù²õ¾±³Ùé PSL à l'avant-garde de la révolution en cours de la science des données et de l'intelligence artificielle en chimie. Plus précisément, l'objectif de ce projet est triple : i) transformer la manière dont les données expérimentales et théoriques sont produites et collectées à PSL, en permettant la création de bases de données efficaces d'une importance cruciale pour le développement de modèles basés sur l’IA, ii) favoriser l'utilisation de la conception guidée par l'IA en chimie, permettant l'exploration d'un espace chimique beaucoup plus large que celui accessible par les moyens traditionnels, iii) réaliser des percées scientifiques, rendues possibles par l'IA, dans divers domaines de la chimie. Pour atteindre ces objectifs, nous envisageons la création d'un centre de données de recherche, facilitant l'enregistrement et le partage des données - à la fois au sein de l'université et au-delà, par le biais d'interfaces avec des bases de données communautaires existantes, spécifiques à un domaine - dans le but de favoriser une collaboration rationalisée entre les groupes de recherche expérimentale et théorique. En outre, nous avons l'intention de mettre à jour des parties essentielles de l'infrastructure de recherche des groupes participants afin de faciliter l'expérimentation basée sur des données à plus haut volume - et potentiellement à haut débit - en réalisant les investissements nécessaires au niveau universitaire. Grâce à un système de gestion des données universellement adopté et à une infrastructure de recherche actualisée, de nouveaux types de projets et de collaborations seront mis en place entre les différents groupes impliqués dans le projet. Plus précisément, nous envisageons quatre grands axes de recherche, dans lesquels l'±«²Ô¾±±¹±ð°ù²õ¾±³Ùé PSL a déjà fait preuve d'une grande expertise et a acquis une excellente réputation, et qui pourraient être renforcés par les investissements prévus : l'optimisation des transformations chimiques, c'est-à-dire la synthèse, la conception de matériaux, l'analyse et la prédiction d'informations complexes (résolues dans le temps), et la recherche fondamentale sur l'intelligence artificielle adaptée à la chimie. Grâce à l'implication de l'ensemble de la communauté des chimistes de l'±«²Ô¾±±¹±ð°ù²õ¾±³Ùé PSL dans ce programme de recherche majeur, nous espérons développer une nouvelle culture autour de la génération et de la gestion des données dans les différents laboratoires de chimie. Cette culture des données renforcera les activités et la réputation de l'université, non seulement en termes de recherche, mais aussi en termes d'enseignement, où nous prévoyons de former une nouvelle génération de chimistes et d'ingénieurs chimistes qui adopteront de plus en plus les outils de la chimie du futur axés sur les données.

Le Grand programme de recherche « Faire Collection Â» se donne pour objectif de fédérer et d’encourager les recherches menées dans le cadre de PSL sur les collections, considérées à la fois comme des outils et des produits de la recherche et des pratiques d'enseignement. Inscrit dans le renouveau récent de l’histoire des sciences et des savoirs, il envisage les collections institutionnalisées, telles que les conservent les bibliothèques, les archives ou les musées (et notamment celles, très riches, des 11 établissements membres de l'université PSL), mais aussi les collections disparues, dispersées ou à l’inverse « en train de se faire Â», encore invisibles, constituées d'assemblages fragmentés qui ne sont pas encore documentés par les chercheurs, tels que les ensembles de données sociologiques ou les échantillons biologiques. Il s'agit, enfin, de repérer les collections à constituer pour documenter à l'avenir nos pratiques actuelles.​

En prenant les collections de PSL comme objets de recherche, le projet « Faire Collection Â» s’inscrit dans une approche transdisciplinaire et diachronique. Il vise à accompagner et à soutenir la recherche dans toutes les disciplines représentées à PSL (telles que l'histoire, l'antiquité, les sciences sociales, l'art, l'architecture, les sciences physiques et les sciences de la vie) et dans une perspective temporelle large. « Faire Collection Â» a donc une forte valeur réflexive et pédagogique, l'histoire des collections étant un puissant outil fédérateur au sein d'une communauté universitaire dont les chercheurs sont attachés aux « sciences des objets Â» (des tablettes cunéiformes aux séries minéralogiques) et sont fortement engagés dans la formation par la recherche, où les objets ont souvent joué un rôle central. ​

« Faire Collection Â» s'articule autour de deux axes de recherche :​

1. Le premier s’intéresse à l'histoire des collections (passées, présentes et futures) et des opérations cognitives et matérielles qui en constituent la matrice : sélectionner, assembler, classer, décrire, mais aussi disperser, détruire et oublier. Il est organisé en deux sous-axes : â€‹

1.1. "Collectionner, une histoire fragile" examine sur le long terme, à partir d'études de cas, les phénomènes d'institutionnalisation, mais aussi de destruction ou de resémantisation des objets collectés.​

1.2. "Collectionner la science aujourd'hui" explore nos pratiques actuelles de collection - dans leurs dimensions intellectuelles, matérielles et politiques - et leurs routines et impensés.​

2. Le second axe explore ce que les collections font aux communautés scientifiques, selon deux sous-axes. ​

2.1. "Enseigner par la collection, collecter l'enseignement" vise à décrire et à comprendre la place des collections dans les activités d'enseignement, passées et présentes.​

2.2. « Faire communauté par les collections Â» s’intéresse à la dimension structurante des collections pour les communautés scientifiques, qu'il s'agisse d'institutions qui se sont construites sur et autour de leurs collections, ou de collectifs et réseaux de chercheurs qui travaillent sur les mêmes objets. Il explore la manière dont les collections ont contribué (ou peuvent encore contribuer) à la construction de nouvelles communautés issues de la fusion d'institutions plus anciennes. Il s’agira ainsi de mieux comprendre les liens et les interactions, parfois anciens, qui existent entre les établissements membres de PSL, entre PSL et d'autres acteurs académiques, mais aussi entre le monde académique et non-académique.​

METASOFT a pour objectif de définir les contours scientifiques des prochaines décennies dans le domaine de la matière molle. PSL dispose traditionnellement d'une compétence reconnue dans ce domaine et doit se positionner dans des domaines stratégiques pour rester le leader mondial. @PSLMETASOFT a identifié un certain nombre d'axes de recherche de pointe pour révolutionner et inventer les technologies de demain, en s'appuyant sur l'expertise, le savoir-faire et la mise en commun de nos talents scientifiques présents danse la communauté. Nous voulons exploiter et combiner toutes ces technologies émergentes pour renforcer trois axes de recherche. Premièrement, nous voulons combiner l'expertise de PSL en matière de matériaux souples, de métamatériaux, de robotique souple et de conception, afin d'inventer les robots souples de demain. Deuxièmement, nous avons l'intention d'investir un effort de recherche considérable dans la compréhension des fluides complexes, jusqu'aux solides amorphes, qui sont des sujets d'importance stratégique pour l'industrie. Enfin, nous souhaitons nous positionner dans des domaines à fort impact environnemental, avec des stratégies complémentaires aux efforts actuels en matière de recyclage, de gestion de l'eau et de valorisation du CO2. @PSLMETASOFT, c'est 2 articles par jour, un brevet par semaine, une start-up par mois. Nous exploiterons ce dynamisme scientifique pour faire rayonner la science de la matière molle de PSL dans le monde entier.​