Midi-Pyrénées est devenue LA région de la Recherche. Les grandes filières économiques implantées sur son territoire, comme l’aéronautique, le spatial ou la pharmaceutique,

y contribuent largement. Mais, au-delà de ces domaines historiques, un véritable écosystème diversifié s’est créé ces dernières années en Midi-Pyrénées.

Ce goût pour la science, cette culture scientifique qui bouillonne en Midi-Pyrénées, la Région Midi-Pyrénées a choisi de les valoriser car la Recherche se trouve au cœur des enjeux de société actuels – santé, énergie, environnement, transports, etc. – mais aussi car elle est l’une des clés

du développement économique de tout un territoire.

Miser sur l’intelligence

Cahier réalisé avec le soutien de

• UN FORMIDABLE POTENTIEL • CONFORTER LA PLACE DE MIDI-PYRÉNÉES • LES SIX DOMAINES DE L’ACTION DE LA RÉGION

Université Paul Sabatier, plateforme de micro et nanotechnologie du LAAS-CNRS.

MIDI-PYRÉNÉES

Un formidable potentiel Recherche et développement en Midi-Pyrénées

Consacrer un minimum de 3 % de son PIB à la R & D, c’est l’objectif fixé en 2000 par le Conseil européen pour développer l’accès à l’économie de la connaissance. A ce titre, la région Midi-Pyrénées fait figure d’exception puisqu’elle est la seule en France à satis-faire à ce critère. Mieux, avec 5,06 % de son PIB consacré à la R & D et 7,2 % de l’emploi scientifique (public et privé) national, Midi-Pyrénées se place en tête des régions fran-çaises pour l’intensité de sa recherche et en 3e position (derrière Ile-de-France et Rhône-Alpes) concernant l’emploi.

Les Leaders de La recherche indus-trieLLe pubLique…

La principale particularité de la région en matière de R & D est que celle-ci est

majoritairement menée par le secteur privé (aéronautique, spa-tiale, pharmaceutique, etc.) qui représente à lui seul 70,3 % de la dépense intérieure de recher-che et développement et 62,5 % des effectifs. Une singularité qui s’illustre aussi par une 3e place sur le podium des dépenses dé-clarées au titre du crédit d’impôt recherche, première source de financement public des dépen-ses de R & D des entreprises.

Du côté de la recherche pu-blique, Midi-Pyrénées n’est pas en reste. Le CNRS, la délégation Midi-Pyrénées – Limousin de l’Inserm et le centre Inra Tou-louse Midi-Pyrénées, les univer-sités et les écoles d’ingénieurs concentrent près de 10 000 em-plois et contribuent au rayon-nement de la région.

Le Cnes a installé à Toulouse le plus important de ses centres (1 800 personnes dont 80 % d’in-génieurs en 2012). Des véhicules et des systèmes spatiaux com-plets (satellites, sondes et bal-lons) y sont conçus, développés et exploités. Le CEA, déjà pré-

Cahier spécial paru dans La Recherche daté mars 2014, édité par la société Sophia Publications : 74, avenue du Maine, 75014 Paris. Tél : 01 44 10 10 10. Cahier réalisé avec le soutien de la direction enseignement supérieur et recherche de la région Midi-Pyrénées. Rédaction : Nathalie Mayer. Conception graphique et réalisation : Carta-Link & Partners. Crédits photos : Philippe Grollier - Patrick DUMAS/Look at Sciences - Becus David/Arch. Cardete et Huet - Laurent Moynat - Sébastien Chastanet - Dutchpilot22/Fotolia - Flô/Fotolia - Dreaming Andy/Fotolia - Smileus/Fotolia - Nuryudijes/Fotolia - LAAS - Cirimat - Goodluz/Fotolia - Frédéric Prochasson/Fotolia - Jean-Luc Exposito - TWB - Damien Cabrol - DR. NE PEUT ÊTRE VENDU SÉPARÉMENT..

• La Plateforme de micro et nanotechnologie du LAAS-CNRS accueille les projets du monde académique et socio-économique. On y conduit le développement et le prototypage de micro et nano composants.

2 • La Recherche | Région Midi-Pyrénées | MARS 2014

sent en Midi-Pyrénées par l’in-termédiaire de son centre d’étude de Gramat (Lot) a lancé, début 2013 à Toulouse, avec le soutien de la Région, de l’Etat et de l’Eu-rope une plateforme régionale de transfert technologique ouverte aux entreprises et aux laboratoires de Midi-Pyrénées.Le centre Onera Midi-Pyrénées (Toulouse et Fauga-Mauzac) dis-pose de moyens d’essais excep-tionnels parmi lesquels une souf-flerie de classe mondiale qui permet d’étudier les conditions d’atterrissage et de décollage, l’aérodynamique et les phases de rentrée dans l’atmosphère de véhicules spatiaux.

… et ceux du secteur privé Airbus Group, leader mondial des secteurs de l’aéronautique, de l’espace, de la défense et des services associés, concentre à Toulouse (Haute-Garonne) la quasi-totalité de ses moyens de recherche en France ainsi que son siège social. Avec plus de 13 000 employés, Airbus Opéra-tions est la première usine du pays (classement Usine Nouvelle, juillet 2013).

Toujours dans le secteur de l’aérospatial, la région accueille Thalès (Alenia Space, Avionics, Services), Alstom, Liebherr Ae-rospace et Ratier Figeac. Dans le domaine de la santé, les Labora-toires Pierre Fabre, nés à Castres (Tarn) d’une pharmacie d’offi-cine, concentrent, en Midi-Pyré-nées, près de 80 % (soit quelque 900 chercheurs) de leurs effectifs de R & D (neurospychiatrie à Cas-tres, oncologie, dermatologie et dermo-cosmétique à Toulouse). Le site de Gaillac (Tarn) assure le développement et la production de principes actifs pour toutes les activités du groupe. Aujourd’hui, les Laboratoires Pierre Fabre emploie 2 700 per-sonnes, dans le seul département du Tarn. Autre secteur industriel de poids en Midi-Pyrénées : l’agro-alimentaire. Parmi les principaux acteurs du domaine : la coopéra-tive agricole Arterris, le groupe coopératif 3A (filière laitière), la biscuiterie Poult ou encore Na-

taïs (leader européen du pop-corn) ou encore les confitures Andros.

pôLes de compétitivité trois chefs de file…Le pôle de compétitivité mondial Aerospace Valley constitue le premier bassin d’emploi euro-péen dans le domaine de l’aéro-nautique, de l’espace et des sys-tèmes embarqués. Le pôle Cancer Bio Santé contribue quant à lui au développement de technolo-gies et de produits innovants

pour améliorer les soins et la lutte contre le cancer et participe au développement d’une filière bio-technologies et santé régionale. Le pôle Agri Sud-Ouest innova-tion enfin, cherche à valoriser la qualité et à diversifier les débou-chés, à développer les investis-sements technologiques pour la bio-raffinerie et à prendre en compte une plus forte implica-tion citoyenne.… et beaucoup d’autresMidi-Pyrénées est aussi engagée dans plusieurs autres pôles de compétitivité : Eau (identifica-tion, mobilisation, gestion et usages des eaux), Viameca (conception, production et inté-gration de systèmes mécaniques intelligents), Elopsys (micro-on-des, photonique, réseaux sécuri-sés, images et interfaces numé-riques), Céramique (céramiques décoratives et sensorielles, bâti-ments verts, milieux extrêmes, électronique et optique, usage biologique) et Derbi (énergies renouvelables appliquées au bâ-timent et à l’industrie) n

3 qUESTiONS à

Marie-France BarthetPrésidente de la Communauté d’Universités et d’Etablisse-ments - Univer-sité de Toulouse Midi-Pyrénées.

Quelle place pour la recherche publique en Midi-Pyrénées ?Une place importante. Le sec-teur emploie plus de 10 000 personnes ce qui place Midi- Pyrénées en 4e position des régions françaises.

Quels rapports entre recherche publique et privée ?Dans la région, la recherche privée est particulièrement dynamique. Cela permet de développer des partenariats forts entre industriels et cher-cheurs du secteur public. Pour preuve, les 57 projets retenus dans le cadre des investisse-ments d’avenir pour un mon-tant total de 1,2 milliard d’euros. Mais aussi les pôles de compétitivité dont l’objec-tif principal est d’associer en-treprises, centres de recherche et organismes de formation autour de projets innovants.

Quelques mots sur la démarche de regroupe-ment des universités et des grandes écoles au sein de l’Université de Toulouse.Le projet UNITI a été sélec-tionné début 2013 dans le ca-dre de l’opération Initiative d’Excellence mais l’idée avait germé bien avant. Notre objec-tif est de fédérer l’ensemble des établissements d’enseigne-ment supérieur, parmi lesquels 17 écoles d’ingénieurs et spé-cialisées, et des organismes de recherche autour de deux grands thèmes : la recherche et l’internationalisation. En no-vembre 2013, nous avons inau-guré la nouvelle Maison de la recherche et de la valorisation, une étape importante, sym-bole des synergies que nous es-pérons encourager. Nous atten-dons maintenant mars 2014 et la publication de nos nou-veaux statuts n

• Centre Pierre Potier qui héberge l’Institut des Technologies Avancées des Sciences du Vivant (ITAV)..

La R & D en Midi-Pyrénées

27 800 personnes en R & D.

10 000 chercheurs.

400 laboratoires publics.

17 universités et établis-sements d’enseignement supérieur.

16 laboratoires d’excellence.

11 équipements d’excellence.

1 Institut de Recherche Technologique pour l’aéronautique, l’espace et les systèmes embarqués (Saint Exupéry).

122 560 étudiants.

Région Midi-Pyrénées | La Recherche | MARS 2014 • 3

MIDI-PYRÉNÉES

Conforter la place de Midi-PyrénéesLe Conseil Régional soutient la recherche

Allocations doctorales et post-doctorales

Contrat de Plan Etat-Région

Accueil d’équipes d’excellence

Appel à projets SHS

Soutien aux plateformes de recherche

Soutien au Centre Régionaux d’Innovation et de Transfert de Technologie

Appels à projets des pôles de compétitivité

Contrats de recherche laboratoires-entreprises

Appel à projet filièresEPICURE, EPICEA, ELECTRA, LAPEROUSE, AEROSAT,

AGILE IT, ECO INNOV

Contrats d’appuis innovation : sou-tien pluriannuel apporté aux entre-prises innovantes

RECHERCHE ACADÉMIQUE

Faire rayonner la recherche

La Région soutient la recher-che académique pour constituer un réseau d’en-seignants et de chercheurs et accroitre son rayonne-ment international.

RECHERCHE CollAboRAtIvE Et

RECHERCHE FInAlIsÉE

Encourager le transfertpour créer du lien entre les laboratoires de recherche et les pme du territoire.

RECHERCHE, DÉvEloPPEMEntEt InnovAtIonInDUstRIEllE

stimuler la compétitivitéParce que l’innovation est à la base de la compétitivité des entreprises, la Région a mis en place des dispositifs visant à accroître le déve-loppement économique et à diffuser l’innovation.

la Région présente tout au long de la chaîne de l’innovation

Le chercheur chinois Xiaobo Wang est arrivé à Toulouse début 2012. Sa spécialité : l’op-togénétique ou la manipulation de cellules vivantes grâce à la lumière afin de com-prendre comment celles-ci se déplacent en groupe dans l’organisme, notamment dans des contextes pathologiques, comme celui de la formation de métastases.

Un projet portant sur le développement des OLED mobilise deux laboratoires tou-lousains autour de la start-up Oliscie. Les diodes électroluminescentes organiques sont à même de révolutionner l’éclairage en permettant la construction de surfaces éclairantes de type mur lumineux à faible consommation et facilement insérable dans notre environnement.

Dans le cadre de l’appel à projet régional EPICURE, un industriel de l’agro-alimen-taire et deux laboratoires ont pour objectif la mise au point d’un procédé non polluant et non toxique (dénaturation physico-chimi-que) capable d’éliminer les allergènes ma-jeurs des graines d’arachide et des fruits à coque sans en altérer les qualités nutritives et gustatives.

4 • La Recherche | Région Midi-Pyrénées | MARS 2014

Conforter la place de Midi-PyrénéesEn matière de recherche, l’action de la Région Midi-Pyrénées est guidée par trois objectifs essentiels : renforcer les liens entre laboratoires et entreprises, assurer l’attractivité de la recher-che régionale et favoriser la diffusion du savoir scientifique.

Les universités de proximité Démocratiser l’accès à l’ensei-gnement supérieur et promou-voir l’économie de l’innovation sur l’ensemble du territoire. Ce sont les objectifs que la Région Midi-Pyrénées souhaite attein-dre grâce aux universités de proximité. Midi-Pyrénées est la plus vaste région de France métropolitaine et sa préfecture, Toulouse, concentre les princi-paux pôles d’enseignement et de R & D de la région. Hors Tou-louse, les sites universitaires se développent également avec le soutien de la Région Midi-Pyré-nées qui a élaboré un Schéma de l’enseignement supérieur et de la recherche dont l’outil majeur, les contrats plurian-nuels de sites de Rodez, Albi, Cahors, Castres, Figeac, Foix, Millau, Tarbes, Montauban et Auch permettent aux 10 sites universitaires hors métropole de fixer enjeux et perspectives notamment sur le volet Recher-che. « Avec cet outil qui anticipait, lorsque nous l’avons adopté en 2011, la loi qui rend ces schémas désormais obligatoires, notre objec-tif est de soutenir le développement de la recherche, ses liens avec les acteurs socio-économiques des ter-ritoires pour répondre aux besoins des populations et ainsi favoriser la dynamique de développement dans un souci d’aménagement équilibré du territoire régional », explique Nadia Pellefigue, vice-présidente en charge de l‘ensei-gnement supérieur.

des ressources technoLogiques de pointeLa région Midi-Pyrénées compte plus de 130 platefor-mes publiques de recherche et d’innovation.

« Depuis 2000, la Région a ac-compagné de nombreux projets pour doter le territoire de ressour-ces technologiques de haut niveau accessibles aux chercheurs et aux entreprises », explique Jean Tkac-zuk, conseiller régional délégué à la Recherche de la Région Midi-Pyrénées. Une dynamique ren-forcée par la stratégie régionale développée dans le Programme FEDER pour l’acquisition d’équi-pements structurants pour les plateformes de recherche publi-que ouvertes aux entreprises régionales.

Le supercalculateur CALMIP et le Laboratoire souterrain de mesure des faibles radioactivi-tés (LAFARA) sont deux beaux exemples de plateformes publi-ques de recherche et d’innova-tion en Midi-Pyrénées.

Le premier flirtera bientôt avec le top 100 des machines les plus puissantes au monde

(274 TFlops attendus) tout en veillant à maintenir une em-preinte écologique acceptable. Il devrait accueillir 220 projets en 2014 pour plus de 100 mil-lions d’heures de calcul. Le LA-FARA, installé à Ferrières (Ariège), est équipé de deux spec-tromètres gamma placés sous 85 mètres de roche. De quoi ré-duire drastiquement le bruit de fond et analyser des échantillons à très faible radioactivité (sédi-ments marins, eau de mer, par-ticules aérosols, matériaux in-dustriels, etc.) n

« Midi-Pyrénées au 8e rang des régions européennes »

Martin Malvy, président de la Région Midi-Pyrénées.

«L e soutien à la Recherche ne fait pas partie, tout du moins pas encore, des compétences trans-

férées aux Régions comme c’est le cas des lycées ou de certains secteurs de la formation professionnelle. Nous nous sommes néanmoins investis depuis plusieurs années dans le soutien de ce secteur majeur où notre région se distingue. Midi-Pyrénées est au 8e rang des régions européennes pour ce qui est du pourcentage de son produit intérieur par habitant consacré à la Re-cherche. Tout compris, nous comptons plus de 400 la-boratoires et plus de 25 000 chercheurs et personnels, acteurs de ce secteur. Recherche publique ou Recher-che privée, nous sommes au cœur de l’innovation et au-delà, du transfert de technologie, de l’émergence de nouveaux développements, de compétitivité et donc d’emploi. Notre objectif est de créer un écosystème de la Recherche en Midi-Pyrénées en soutenant la colla-boration entre laboratoires et entreprises et en partici-pant à la modernisation de la chaîne toute entière, par l’intermédiaire notamment des appels à projets que nous lançons chaque année dans des domaines aussi variés que l’avion électrique, des utilisations des tech-nologies de l’espace, des technologies de l’informa-tique ou l’agroalimentaire. C’est aussi pour cela que nous avons créé un incubateur régional, une agence régionale de l’innovation ou que nous appuyons le ré-seau régional des pépinières d’entreprises. »

30 M € consacrés par la Région Midi- Pyrénées chaque année à l’enseignement supé-rieur et à la vie étudiante.

40 M € consacrés chaque année par la Région Midi-Pyrénées à la recherche et à l’innovation.

Région Midi-Pyrénées | La Recherche | MARS 2014 • 5

MIDI-PYRÉNÉES

Les grands domaines de la recherche en Midi-Pyrénées

Un rayonnement internationalOutre les domaines de « spécialisation intelli-gente » mis en avant par la Stratégie Régionale de l’Innovation, il est des secteurs en Midi- Pyrénées, dont la renommée n’est plus à faire.

aéronautique L’aéronautique est le princi-pal secteur industriel de Midi-Pyrénées. La région rassemble constructeurs, équipementiers, sous-traitants, bureaux d’études, établissements de formation et centres d’essais et de recherche. Elle occupe, en la matière, une première place mondiale qu’elle entend conforter. Domaines étu-

diés (domaines communs au spatial) : aérostructures (maté-riaux et procédés), interactions homme/système, systèmes com-plexes (conception, architecture et intégration), etc.

spatiaLDans le sillage de l’industrie aé-ronautique, Midi-Pyrénées a su développer une industrie spa-tiale de grande qualité (première place européenne). La plupart des satellites embarqués par Ariane sont conçus et assemblés dans la région.

économieLa Toulouse School of Econo-mics rassemble plus de 100 éco-nimistes d’excellence. Elle est reconnue par l’État comme l’un

des treize fers de lance de la re-cherche et son ambition est de se hisser durablement parmi les meilleurs département d’écono-mie au monde. Domaines étu-diés: économie expérimentale et comportementale, économie industrielle, économie publique, macroéconomie, etc.

économie verteMidi-Pyrénées compte quelques 1 800 éco-entreprises et des pô-les de R & D (Albi, Toulouse et Tarbes) reconnus pour la qualité de leurs travaux. Domaines étu-diés : eau, éco-matériaux, dé-chets, énergies renouvelables, etc.

archéoLogieParmi les travaux les plus recon-nus des chercheurs des labora-toires TRACES « Travaux et Re-cherches Archéologiques sur les Cultures, les Espaces et les Socié-tés » et GEODE « Géographie de l’Environnement » : la reconsti-tution en 3D de la grotte de Mar-soulas (Haute-Garonne), la réa-lisation d’un fac-similé du Grand Panneau Peint de Marsoulas ou encore le projet de l’Observatoire hommes-milieux de la vallée du haut Vicdessos (étude du fonc-tionnement, des origines et des conséquences possibles, des mu-tations d’un territoire) n

CURIOSITYDepuis l’été 2012, Curiosity, un rover lancé par la Nasa, ex-plore le sol martien. A son bord, une caméra chimique conçue en Midi-Pyrénées. La ChemCam est l’un des 10 instru-ments scientifiques installé à bord de Curiosity. En déterminant la composition élémentaire des roches martiennes, son ambition est de participer à l’étude de l’habitabilité passée de la planète rouge mais aussi d’orienter le robot vers les cibles les plus intéressantes pour des prélèvements et des analyses détaillées. Piloté depuis Toulouse, le bras de la ChemCam com-porte un laser dont le faisceau peut être focalisé sur une roche et provoquer ainsi un dégagement de gaz qui est alors observé par une caméra et un spectromè-tre. De quoi révéler les composés chimiques présents au cœur de la cible. Pour les équipes qui ont travaillé à son développement, les défis étaient de taille. Il leur a fallu transformer un laser de 8 kg en un outil de 500 g aux dimensions réduites (20 x 5 cm), étanche, résis-tant aux chocs et aux vibrations et capable de fonc-tionner dans une gamme de températures allant de - 30°C à + 30°C.

ZOOM SUR...

30 % des effectifs français de R & D du secteur de l’aéronautique, soit :

5 000 chercheurs.

50 % C’est ce que représente le secteur de l’espace dans les effectifs nationaux

…et 25 % des effectifs européens.

1ère filière industrielle

mondiale structurée de déconstruction d’aéronefs en fin de vie.

2e plus grand parc éolien de France, installé en Aveyron.

6 • La Recherche | Région Midi-Pyrénées | MARS 2014

Concentrer les compétencesLes applications potentielles de l’ingénierie cellulaire et de la médecine régénérative sont nombreuses. La construction d’un bâtiment consacré à la recherche dans ce domaine sur le site de l’Oncopôle de Toulouse représente une belle opportunité de concentration de moyens en Midi-Pyrénées.

« Nous souhaitons développer la re-cherche et la production de cellules souches mésenchymateuses, que l’on trouve dans tous les tissus de l’orga-nisme. Elles sont capables de se dif-férencier en de nombreux types cel-lulaires et ont des actions immunomodulatrices. Nous pour-rons alors mieux comprendre com-ment les manipuler ex-vivo et les uti-liser dans des thérapies innovantes », explique Luc Sensebé, directeur

médical et scientifique à l’Etablis-sement français du sang Pyrénées Méditerranée (EFS-PM). Une am-bition que devrait aider à attein-dre le projet de bâtiment de re-cherche et de développement dédié à ces cellules, un projet mené dans le cadre de la thématique « Cellules souches, bioéthique et biothérapie », dont la Région Midi-Pyrénées a fait l’une de ces prio-rités. L’ensemble immobilier re-groupera l’unité mixte de recherche (UMR) Stromalab (Uni-versité de Toulouse 3 Paul Saba-tier, CNRS, INSERM, EFS), une plateforme de production de mé-dicaments cellulaires de thérapie innovante (EFS), une zone d’ac-cueil de futures équipes d’excel-lence (cellules souches, épigéné-tique, microenvironnement, cancer et thérapie cellulaire, etc.),

Le STROMaLabEn janvier 2011, l’Etablissement français du sang Pyrénées Méditerranée (EFS-PM), le CNRS, l’Inserm et l’Université Paul Sabatier ont initié, avec l’unité mixte de recherche (UMR) Stromalab, un projet inédit. Le but de l’UMR Stroma-lab (48 personnes) est de stimuler la recherche sur les cellules souches adultes du tissu adipeux et de la moelle osseuse. Les chercheurs impliqués étudient plus précisément les mécanismes qui permettent aux cellules souches mésenchymateuses, une des cellules souches adultes les plus connues, de participer à l’homéostasie tissulaire (maintien des paramètres physico-

chimiques) et aux processus de réparation/régénération. Ils s’in-téressent aussi à la façon dont ces tissus pourraient servir de ré-servoirs physiologiques pour cellules souches adultes, de quoi développer, à moyen terme, de nouvelles approches thérapeuti-ques. Ambition : acquérir une renommée internationale dans ce domaine, à la fois sur le plan de la compréhension physio-logique des cellules souches et de leur origine mais également sur les retombées cliniques avec leur utilisation comme cellules régénératrices pour la production ex vivo des cellules permettant de recréer chez le patient du tissu cardiaque (pour traiter les in-farctus), du tissu cutané (greffe de peau pour les grands brûlés), de la cornée, du tissu osseux, etc.

ZOOM SUR...

1 Ingénierie cellulaire et médecine régénérative

5 milliards C’est en euros le montant du marché estimé pour 2015.

LE BâtIMEnt En ChIFFREsLivraison prévue pour le printemps 2016

• 3 000 m2

dont 600 consacrés à la production de médi-caments cellulaires de thérapie innovante.

• 100 personnels de recherche et de production.

• 13 M € attribués par la Région.

une zone dédiée aux projets col-laboratifs public/privé et une zone Incubateur Midi-Pyrénées desti-née à l’essaimage et à l’héberge-ment de start-up. Objectif : regrou-per sur un même site les forces de recherche, de transfert et de pro-duction en matière de cellules souches mésenchymateuses ap-pliquées à la médecine régénéra-tive et mettre à disposition de la communauté scientifique et des entreprises de la région, des équi-pements de très haut niveau. « Nous disposerons par exemple d’une enceinte à hypoxie (environnement pauvre en oxygène) complète qui nous permettra d’étudier les comporte-ments des cellules en conditions na-turelles, de développer les procédés de culture plus adéquats et de maxi-miser les potentialités thérapeuti-ques », conclut Luc Sensebé n

six domaines au cœur de l’action de la RégionLa première Stratégie Régionale de l’Innovation (SRI) a été adoptée en Midi-Pyrénées en 2009 afin de privilégier une approche concertée et cohérente de l’innovation à l’échelle régionale. La nouvelle mouture de la SRI, présentée fin 2013, définit six domaines de « spécialisation intelligente » à découvrir au fil des pages suivantes.

• Cellules souches mésenchymateuses.

Région Midi-Pyrénées | La Recherche | MARS 2014 • 7

MIDI-PYRÉNÉES

2 systèmes embarqués

Atteindre de meilleurs rendements

Dans les filières indus-trielles historiques de Midi-Pyrénées, les sys-tèmes électroniques et informatiques auto-nomes spécialisés sont légions. Mais le tissu régional se positionne aussi sur des marchés « systèmes embarqués » de diversification.

Lorsque l’on parle systèmes embarqués, on pense bien sûr d’abord à tous ceux qui se trouvent à bord des véhicules en tout genre. Le pôle de compétiti-vité Aerospace Valley y consacre d’ailleurs un volet de R & D. Car avec l’augmentation constante de la complexité de ces systèmes, il est indispensable d’améliorer sans cesse l’ingénierie qui y est rattachée.

Electronique de puissanceParmi les forces vives du secteur, la plateforme Primes, dédiée à la R & D d’intégration des convertisseurs électroniques de puissance, s’active à amélio-rer les rendements des systèmes embarqués et accroître la densité volumique de puissance. « Nous disposons sur place d’une unité de fabrication de prototypes qui nous permet de les tester et de les carac-tériser », raconte Maurice Fadel, président du comité de pilotage stratégique et scientifique. Pour les applications ferroviaires, par exemple, l’objectif est de conce-voir des convertisseurs de forte puissance. Dans l’aéronautique par contre, fiabilité et compa-cité sont primordiales. « Nous travaillons sur des technologies de packaging et nous utilisons, entre autres, des composants en carbure de silicium qui permettent des fonc-tionnements hautes fréquences afin de réduire les volumes », précise encore le président du comité de pilotage de la plateforme.

Energie embarquéeAu Laboratoire Plasma et Conversion d’Energie (Laplace), les chercheurs s’intéressent aux pro-blématiques de l’éner-gie embarquée et plus spécifiquement aux nouvelles technolo-gies associées comme les piles à combus-tibles. Y sont étu-diées, les questions de vieillissement ou encore d’efficacité de conversion, mais surtout la thémati-que de l’hybridation des sources. « Pour améliorer les performances énergétiques des systèmes embarqués, l’idée est de coupler plusieurs sources (pile à combustible et batterie ou super-condensateur). La dif-ficulté est de bien dimensionner les composants et de gérer leur coopération en temps réel. A terme, il s’agira d’intégrer de véritables “smart grids” aux systèmes embarqués, explique Maurice Fadel, également directeur adjoint du Laplace. Notre objectif est de fournir des méthodes qui soient reproducti-bles et déclinables sur un large spectre d’applications » n

LeS SYSTèMeS eMbaRQUéS DU qUoTIDIENA Toulouse, le Laboratoire d’Analyse et d’Architecture des Systèmes (Laas) mène des recherches en sciences et technologies de l’information, de la communication et des systèmes applicables aux systèmes embarqués et à l’habitat du futur.Les avancées technologiques (internet, capteurs, commu-nications, robots, logiciel, etc.) permettent de développer des systèmes dits cyber-physiques. Autonomes et coopé-ratifs, ils associent le monde virtuel de l’informatique au monde réel de la physique. Le projet Architectures Dyna-miques Reconfigurables de systèmes Embarqués Autono-mes et Mobiles (Adream) porté par le Laas a pour but de concevoir, de réaliser, de déployer et d’évaluer de tels sys-tèmes communicants et d’anticiper leurs synergies. Son originalité : associer à un programme de recherche, une plateforme de validation unique en son genre prenant l’aspect d’un bâtiment intelligent et optimisé en énergie. « Les objets de notre quotidien intègreront des logiciels de plus en plus sophistiqués qui devront communiquer entre eux en toute sécurité. Pour garantir une évaluation, et une validation appro-priées, le personnel du Laas en est le premier utilisateur », pré-cise Michel Diaz, chef du projet. Sur la plateforme, cinq robots interagissent et évoluent dans un décor d’appar-tement truffé de capteurs (caméras, détecteurs de pré-sence, capteurs de température, etc.). De quoi préfigurer les robots compagnons et robots d’utilité (intervention en environnement dangereux, etc.) de demain.

ZOOM SUR…

• Le robot PR2 peut localiser et déplacer des objets dans son environnement.

20 000 emplois.

842 M€ d’investis sur 10 ans dans L’IRT Saint-Exu-péry (Centre de recherche technologique pour l’aéronau-tique, l’espace et les systèmes embarqués).

11 programmes du plan d’investissement

d’avenir.

8 • La Recherche | Région Midi-Pyrénées | MARS 2014

ZOOM SUR…

• La conversion chimique est un procédé innovant de traitement de surface par voie humide.

3 Couplage matériaux et procédés innovants

Un rôle important dans l’innovation technologiqueIl existe en Midi-Pyrénées, des compétences complé-mentaires dans le secteur du développement de nouveaux matériaux, un domaine qui trouve des applications dans l’aéronautique mais aussi ailleurs.

En Midi-Pyrénées tout particu-lièrement, les matériaux inno-vants, leur utilisation et leur intégration, constituent un enjeu majeur. L’industrie aéronautique et spatiale en effet, en est grande consommatrice. Les compéten-ces locales (assemblages, usina-ges multi-matériaux et métaux durs, procédés émergents, tenue aux chocs, etc.) sont reconnues et les savoir-faire en ingénierie, en procédés, en structures et en pro-duction ont su se diversifier.Depuis quelques années, de nom-breux travaux de R & D ont été lancés dans la région sur le thème des matériaux composites. Sur le site de l’Ecole nationale des ingénieurs de Tarbes (Enit) sera prochainement créé un Centre de ressources et de transfert sur les composites innovants. « L’une de nos spécificités sera l’étude des composites agrosourcés qui nous permettent de valoriser des pro-duits issus de l’agriculture et sont peu consommateurs d’énergie », raconte Talal Masri, directeur de l’Ecole. Ils ont déjà fait leur apparition dans les carrosseries des voitures électriques, dans les cadres des vélos ou encore dans les casques de formule 1.

Des équipements de pointeAu sein de l’Espace Clément Ader, les chercheurs disposeront bien-tôt, pour le développement de nouveaux matériaux composi-tes, d’équipements de très haut niveau dédiés à la mécanique des structures, des systèmes et des

procédés (plateforme de micro-caractérisation, infrastructure de calcul intensif, etc.).

Autre point fort de la région Midi-Pyrénées, les nanomaté-riaux permettent d’améliorer les caractéristiques et les fonctions d’un matériau ou d’un système. Le LabEx Nano, mesures Extrê-

Un TRaITeMenT de SURfaCeS PoUR DE MEILLEURES PERFoRMANCESLe Centre inter-universitaire de recherche et d’ingénierie des matériaux (Cirimat) a fait du traitement de surface l’une de ses spécialités.L’objectif du traitement de surface est de fonctionnaliser (tenue à la corrosion, anti-usure, lubrification, etc.) un matériau support. « La difficulté est de trouver des solutions innovantes, économiquement viables et respectueuses de l’environnement », explique Florence Ansart, direc-trice d’équipe au Cirimat (Toulouse). Le procédé sol-gel est de ceux qui répondent à ce cahier des charges. L’idée : déposer un revêtement fonctionnel sur une pièce métallique et créer, à l’interface, des liaisons chimiques qui assurent une excellente adhérence avec le matériau à protéger.Lorsqu’un matériau est remplacé par un autre, en général plus léger, le traitement de surface permet aussi de retrouver certaines propriétés utiles. Un satellite de télécommunication, par exemple, contient des guides d’ondes (tubes en aluminium) qui servent à la transmis-sion des signaux. « Avec les composites, on peut gagner un facteur trois en masse mais, on perd en conductivité électrique », explique Constantin Vahlas, directeur d’équipe au Cirimat. Et dans ce cas, les techniques de dépôt de films minces métalliques classiques (anodisation, électrodé-position) ne fonctionnent pas. Alors, pour lever ce point dur, l’équipe toulousaine étudie le dépôt chimique en phase vapeur (voie sèche).

25 établissements industriels

et 150 PME.

10 000 € pour envoyer 1 kg de matière dans l’espace.

mes & Théorie fédère six labora-toires toulousains qui travaillent, entre autres, à la synthèse et à l’étude de films minces et de nano-objets isolés ou assemblés par voies chimiques et physiques (nanomagnétisme, nanotrans-port, systèmes à électrons forte-ment corrélés, nano-biophysique et nanochimie). Le Centre d’éla-boration de matériaux et d’étu-des structurales (Cemes - CNRS), de son côté, a inauguré, en juin dernier, le picoLab. Ce bâtiment est dédié à la conception, la construction et les nano-com-munications avec une molécule-machine ou un circuit électro-nique construit atome par atome. Il accueille les premiers équipe-ments au monde offrant avec une précision atomique un multi-accès électronique et mé-canique à une seule molécule n

Région Midi-Pyrénées | La Recherche | MARS 2014 • 9

MIDI-PYRÉNÉES

4 Chaîne agroalimentaire territorialisée

Une production diversifiée et de qualité

En Midi-Pyrénées, le poids de l’agriculture et de l’agro-alimentaire dans le dévelop-pement régional est considé-rable. L’innovation au service d’une chaîne agroali-mentaire territorialisée, diversifiée et de qualité, y est portée à la fois par l’industrie et par la recherche publique.

50 % du territoire de Midi-Pyré-nées est dédié à l’agriculture. Et l’ensemble des acteurs de la chaîne agroalimentaire se mo-bilise pour faire rimer quantité avec qualité. La région compte déjà quelque 120 produits pla-cés sous Signe d’Identification de Qualité et d’Origine et elle est celle où l’agriculture biolo-gique est la plus répandue (+ 29 % de surfaces encore converties en 2012). Fin 2013 a même été lancé, conjointement avec la région Aquitaine, un la-bel bio Sud-Ouest destiné à pro-mouvoir une agriculture res-p e c t u e u s e à l a f o i s d e l’environnement et du consom-mateur. Un label qui tient par-ticulièrement à cœur à la Région Midi-Pyrénées qui compte pour-suivre ses actions en faveur d’une agriculture responsable et durable en associant à ses dé-marches, l’ensemble des acteurs du secteur (coopératives, indus-triels, collectivités, etc.).

Des enjeux régionauxPour réussir sa transition agro-écologique, les acteurs de Midi-Pyrénées sont fortement impli-qués dans les programmes de recherche Pour et Sur le Déve-loppement Régional (PSDR), co-financés par l’Inra et la Région. Consacrés à l’analyse des dyna-miques territoriales et au rôle qu’y jouent les activités écono-miques et les espaces ruraux, ils n’ont pas pour seule ambition de produire des connaissances

scientifiques. Ils visent égale-ment à concevoir des éléments opérationnels à destination des acteurs régionaux. Midi-Pyré-nées a ainsi été la première ré-gion française à recruter un in-génieur valorisation sur ce type de Programme. Le Rami Four-rager® (Inra, Institut de l’éle-vage) constitue l’un des résultats opérationnels du PSDR3 Midi-Pyrénées. Ce jeu participatif vise à accompagner les profession-nels dans la conception et l’adap-tation des systèmes d’élevage dans un contexte de contraintes climatiques et économiques.Le PSDR4, en cours de construc-tion, tentera de répondre aux enjeux régionaux en matière de qualité et d’innovation dans la chaine agroalimentaire territo-rialisée, en favorisant à la fois l’émergence et la consolidation de l’innovation (technique, éco-nomique, environnementale, organisationnelle), des systèmes de production agricole jusqu’au consommateur. L’objectif étant d’aboutir à une réorganisation locale des filières et à une réduc-tion de la dépendance aux mar-chés internationaux pour les intrants et agricoles n

LeS COOPéRaTIveS AgRICoLESParmi tous les acteurs du territoire, les coopératives occupent une place prépon-dérante dans la coordination des différents maillons d’une filière dans une logi-que de création de valeur.Les coopératives agricoles ont pour objectif de valoriser la production de leurs adhérents en organisant l’amont (fourni-ture d’intrants et de conseils, collecte et stockage de pro-duits, etc.) et en cherchant de la valeur ajoutée à l’aval des filières. Elles explorent diffé-rentes possibilités de renforcer les chaines agroalimentaires territorialisées, qu’il s’agisse de se rapprocher des consomma-teurs ou de développer les in-

novations techniques de demain. Elles peuvent

alors s’appuyer no-tamment sur le

pôle de compéti-tivité Agri Sud-Ouest innova-tion et son concept d’agro-

chaîne partant des attentes du

marché pour re-monter jusqu’au terri-

toire et à l’agriculteur.Le principal souci des coopéra-tives agricoles est de parvenir à coupler, à l’échelle du terri-toire, les différents maillons de l’agrochaîne. En associant pro-ductions végétales et anima-les, souvent en lien avec des démarches qualité, elles jouent la carte de l’intégration, comme en témoignent les exemples des Indications Géo-graphiques Protégées et des Signes d’Identification de Qualité et d’Origine canard gras du Sud-Ouest, agneau du Quercy, veau du Segala, ail de Lautrec, Roquefort, etc.

ZOOM SUR...

4 155 établissements industriels.

60 unités de recherche publiques.

20 opérations du plan d’investissement d’avenir.

1er employeur de la ré-

gion (100 000 emplois).

2,8 M € alloués chaque année par la Région pour le dévelop-pement de la fillière Bio.

• Cultures en Midi-Pyrénées.

10 • La Recherche | Région Midi-Pyrénées | MARS 2014

5 Des biotechnologies industrielles pour valoriser le carbone renouvelable

Innover pour valoriser le carbone renouvelable La région Midi-Pyrénées est l’un des principaux territoi-res agricoles du pays. Elle dispose, de fait, d’importants gisements de carbone renou-velable à valoriser.

Les biotechnologies industriel-les pour la valorisation du car-bone renouvelable constituent un élément d’attractivité pour la région Midi-Pyrénées, aussi bien dans le secteur de la recher-che publique que dans celui du privé. Produire des molécules, de nouveaux matériaux ou de l’énergie à partir de carbone issu de la biomasse et sans entrer en compétition avec les usages ali-mentaires permet en effet de valoriser durablement les co-produits agricoles abondants sur le territoire.

La méthanisation est l’une des principales pistes explorées en Midi-Pyrénées qui apparaît comme une région pionnière en la matière. De nombreux pro-jets AgriMip Sud-Ouest Innova-tion, Industries AgroRessource, Cluster Enermass se dévelop-pent autour de cette thématique et permettent de valoriser le car-bone renouvelable en produits relevant de la chimie verte ou bien sûr, en énergie. En juillet 2013, une convention Etat-Ré-gion a été signée pour le déve-loppement de la méthanisation et la mise en œuvre d’une cen-taine d’unités de production de biogaz sur le territoire d’ici 2020. Dans les laboratoires, les recher-ches s’orientent vers un état des lieux et des caractérisations de ressources tout autant que vers la mise en œuvre de procédés biologiques innovants (granu-

lation aérobie, etc.) à l’échelle du laboratoire puis à celle du site industriel. L’Insa s’apprête ainsi par exemple à mener, sur la nouvelle plateforme expéri-mentale Solidia, installée à Bé-lesta-en-Lauragais (Haute-Ga-ronne), de premiers essais de méthanisation par voie sèche discontinue.

Ce processus naturel de dé-gradation de la matière organi-que permet de valoriser en bio-gaz, les déchets agricoles présentant un fort taux de ma-tière sèche (supérieur à 25 %) et une structure hétérogène (fu-miers, notamment). Une typo-logie de substrats particulière-ment répandue en région Midi-Pyrénées. Objectif : propo-ser un modèle de méthaniseur plus fiable et plus performant. A terme, celui-ci pourrait équi-per des exploitations agricoles de taille moyenne (moins de

TOULOUSe WhITE BIoTEChNoLogy Adossé à des laboratoires publics et à un consortium privé, l’objectif de TWB (Inra, Insa, CNRS) est de concevoir des outils biologiques (enzymes, microorganismes, etc.) utilisables dans des procédés industriels. Plusieurs projets ont été lancés. Parmi eux, Synthacs vise une première mondiale : concevoir et implémenter au cœur d’un organisme microbien, une voie synthéti-que conduisant à la formation d’un précurseur de molécules à fort potentiel commercial à par-

tir de ressources carbonées renouvelables. Une al-ternative à la pétrochimie qui pourrait voir le jour d’ici 10 ou 20 ans. « Pour innover, il faut savoir prendre des risques », affirme Pierre Monsan, directeur de TWB. Alors, l’équipe du démonstrateur a aussi choisi de financer des projets très en amont des ap-plications industrielles et destinés à générer de véri-tables ruptures. Ainsi, le projet de Denis Pompon (CNRS). Son idée : concevoir une levure qui permet-trait de capturer le CO2 et de l’utiliser comme ma-tière première.

ZOOM SUR...

100 000 tonnes d’effluents d’éle-vage à traiter par an).

D’autres technologies profi-tent du soutien apporté par la Région Midi-Pyrénées à la R & D sur la thématique des biotech-nologies blanches renforçant ainsi le savoir-faire local en ma-tière de valorisation du carbone renouvelable. La halle Agroma-tériaux (Hautes-Pyrénées) déve-loppe des matériaux d’origine 100 % naturelle, biodégradables et éco-compatibles et la plate-forme Val-ThERA (Tarn) conçoit des voies de valorisation énergé-tique des résidus agricoles, fo-restiers et agroalimentaires n

90 entreprises.

3 400 emplois.

300 chercheurs.

1,4 M € alloués par la Région aux biotechno-logies blanches en 2 ans.

2 200 GWh (1/4 de la consommation de gaz ), c’est le potentiel annuel estimé de produc-tion de biogaz.

8 M € investis par la Région dans le disposi-tif Biogaz Midi-Pyrénées 2011-2014.

20 unités de méthani-sation en fonctionnement fin 2013 évitant la produc-tion de plus de 4 000 ton-nes de Co2 par an.

• Exploitation avec station de méthanisation : élevage porcin de Joël Laverdet à Mayrac (46).

• Détail d’un fermenteur pilote.

? On qualifie de blanches, les biotechnologies qui utilisent des microorganismes pour la fabrication, la transformation ou la dégradation de molécules dans un but industriel.

Région Midi-Pyrénées | La Recherche | MARS 2014 • 11

MIDI-PYRÉNÉES

6 La recherche translationnelle en oncologie et cancérologie

la recherche fondamentale au service du patientDans les domaines de l’onco-logie et de la gérontologie, la recherche translation-nelle constitue une singula-rité de Midi-Pyrénées.

L’oncopôle de Langlade (Tou-louse), créé en 2003 suite au plan cancer national, a ceci d’excep-tionnel qu’il concentre sur un même site, des compétences publiques et privées complé-mentaires. Au cœur de ce pôle, le Centre de Recherche en Can-cérologie (CRCT) est le plus important du genre en France et bientôt en Europe. Toutes les échelles de la maladie y sont étudiées : biologie moléculaire du gène déficient dans la cel-lule cancéreuse, biologie de la cellule et de la tumeur, réponse et comportement de l’individu porteur d’un cancer et théra-peutiques expérimentales sur des cohortes de patients avec leurs capacités à répondre aux traitements. « Notre objectif est de trouver de nouvelles options thérapeutiques. L’originalité du CRCT est de coupler ses projets de

recherche directement aux problè-mes oncologiques fondamentaux posés par les patients », souligne Jean-Jacques Fournié, le direc-teur du CRCT.

Etudier les mécanismes« Autour du vieillissement aussi, il est aujourd’hui important de privilégier la recherche trans-lationnelle », affirme Sophie Guyonnet, chef de projet au gérontopôle de Toulouse. « Notre défi est de développer des molécules et des thérapeutiques innovantes dans les domaines de la cachexie (affaiblissement de l’orga-nisme), de la sarcopénie (détériora-tion des capacités physiques) et de la maladie d’Alzheimer », précise Bruno Vellas, chef de service au CHU. En parallèle, des études sont en cours pour la recherche de biomarqueurs de la fragilité et de la sarcopénie.

L’Institut des Maladies Mé-taboliques et Cardiovasculaires (I2MC), l’un des plus gros cen-tres de recherche de Toulouse, a, quant à lui, lancé récemment, plusieurs projets visant à étu-

LE PRoJET CaPTORLe projet Cancer Pharmacology of Toulouse Onco-pole & Region (Captor) est l’un des deux instituts hos-pitaliers universitaires en cancérologie sélectionné au titre des Investissements d’Avenir.L’ambition du projet Captor (oncopôle Toulouse) est d’ouvrir de nouvelles pistes de traitements médicamen-teux anticancer. « La France a raté le virage des thérapeuti-ques ciblées. Avec Captor, nous espérons refaire un peu de notre retard », explique le professeur Guy Laurent, coordinateur

du projet. Et ce grâce à la grande qualité des chercheurs fon-damentalistes, des cliniciens comme le professeur Attal, directeur de l’Institut Universitaire du Can cer, et des indus-triels présents sur le site. Parmi les spécificité de Captor : la pharmacologie sociale. Le projet étudie ainsi l’observance des traitements, la phase de l’après-cancer (problèmes psychologiques, séquelles, etc.) ou encore l’influence des déterminants sociaux sur le bon déroulement de la thérapie. « Evaluer les bénéfices réels d’un médicament est capital mais nous manquons d’outils et nous espé-rons les développer avec Captor », conclut Guy Laurent.

ZOOM SUR…

dier la problématique sous l’an-gle particulier des troubles car-diovasculaires et métaboliques. « Une perte modérée de poids (5 à 10 %) diminue les risques d’apparition de diabète et de maladies cardiaques mais chez la personne âgée, le calcul n’est pas si simple. Car, pour certai-nes pathologies, le tissu adi-peux présente des caractéristi-ques protectrices. Il faut trouver la meilleure balance et pour cela, nous devons apprendre à mieux connaître les mécanis-mes sous-jacents », conclut Do-minique Langin, directeur ad-joint de l’I2MC n

• Bâtiment réalisé sur le site de l’oncopôle par M. Roger Taillibert et Laboratoires Pierre Fabre.

1/3 des 70 millions de Français auront plus de 60 ans en 2050.

40 % de la popula-tion âgée est considérée comme fragile.

280 000 nou-veaux cas de cancer diagnostiqués en France par an.

223 entreprises,

70 laboratoires

et plus de 3 500 chercheurs.

32 M € alloués par la Région au Plan Cancer 2011-2014.

11,6 M € (sur 41 M €) de subvention Région (1er financeur public de l’opération) pour le CRCT.

?La recherche translation-nelle a pour objectif d’accélérer le transfert de thérapies et d’outils innovants, de la recher-che fondamentale au patient.

12 • La Recherche | Région Midi-Pyrénées | MARS 2014