Aux confins de la chimie et des matériaux. Rencontre avec Jean-Pierre Mahy

Suite de notre série sur les Labex de Paris-Saclay. Cette semaine : le Labex CHARMMMAT (CHimie des ARchitectures Moléculaires Multifonctionnelles et des MATériaux), dont les applications, issues de recherche à l'interface de la chimie et de la physique des matériaux, couvrent des enjeux aussi divers que le traitement du CO2, la chimie durable ou les médicaments de demain.

- Pouvez-vous rappeler les circonstances qui ont présidé à la constitution de Labex CHARMMMAT, à l’interface de la chimie et de la physique des matériaux ?

Ce Labex n’est pas parti de rien. En 2008, le premier plan Campus nous avait déjà incité, mes collègues et moi, à rassembler les forces en présence dans le domaine de la chimie. Notre démarche couvrait alors un territoire allant de Châtenay-Malabry (où se trouve la Faculté de pharmacie) jusqu’au Plateau en y incluant le universités de Paris-Sud, de Versailles-Saint-Quentin et même d’Evry. Notre idée était de construire un campus de chimie au sein du campus de Saclay réunissant la chimie, la chimie physique et la chimie pharmaceutique autour de plateformes techniques. Une vraie dynamique avait été enclenchée. Deux ans durant, nous nous sommes réunis pour parfaire ce projet jussqu’à ce que n’arrive le premier appel à d’offre relatif aux Labex.

- Le campus préfigurait-il le Labex ?

Non, car il fédérait beaucoup trop d’acteurs au regard des critères de l’appel d’offre. En examinant les forces en présence, nous nous sommes accordés sur une participation possible à plusieurs projets de Labex : un tourné vers la chimie pharmaceutique (LERMIT) ; un autre tourné vers la chimie physique (PALM), enfin un troisième vers la nanochimie (NanoSaclay). Plusieurs laboratoires ont pu intégrer naturellement l’un ou l’autre de ces Labex. Restait à savoir ce qu’il adviendrait des autres laboratoires. C’est de là qu’est venue l’idée d’un 4e Labex qui, dans la première mouture du projet s’intitulait CHARMM (Chimie des architectures moléculaires multifonctionnelles). Axé sur la diversité moléculaire, il était a priori complémentaire des autres.

- Ce projet n’a pas été accepté…

En effet, et pour des raisons que nous comprenons : nos axes n’étaient pas assez précis et nous avions esquissé davantage un projet fédérateur. Nous ne nous sommes pas découragés pour autant. Pour la définition de la deuxième version du projet, nous avons été aidés par l’apport des chercheurs qui travaillent sur les matériaux hybrides (ils avaient rejoint des Labex qui n’ont finalement pas été retenus).

Un ingénieur chercheur

Diplômé de l’Ecole nationale supérieure de chimie de Paris (ENSCP), Jean-Pierre Mahy s’est finalement engagé dans la recherche. Un exemple d’« alliage » réussi qui en faisait la personne toute indiquée pour diriger le Labex Charmmmat. Nommé Professeur à l'université d'Orsay, en 1999, il dirige depuis 2009 l’Institut de chimie moléculaire et des matériaux d’Orsay (ICMMO).

Avec eux, nous avons pu définir quatre axes, plus deux axes transversaux, qui se veulent tous novateurs. L’un est tourné vers le traitement du CO2 et sa transformation en carburant liquide, un enjeu de société s’il en est. Le second concerne ce qu’on appelle la multicatalyse en cascade : un processus inspiré des cascades enzymatiques de nos cellules et destiné à produire en plusieurs étapes des substrats valorisables. Ces recherches demandent des supports. C’est la finalité des deux autres axes, l’un dédié aux solides hybrides intelligents ; l’autre à la conception de matériaux activés. Autant d’axes qui renvoient à des enjeux aussi importants que l’énergie, la dépollution, la chimie durable…

- Et les deux axes transversaux ?

Ils sont là pour faciliter la vie des axes prioritaires du Labex qui requièrent des compétences de chercheurs, mais aussi techniques et technologiques. Les instruments d’analyses des matériaux de surface n’ont guère à voir avec ceux utilisés pour l’analyse des molécules en milieu homogène ou en solution. Un premier axe transversal va donc mobiliser des personnes autour de calculs théoriques aidant à la modélisation des phénomènes et de l’analyse pour caractériser la structure d’une molécule ou d’un matériau. Cela ne parle peut-être pas au commun des mortels. Sachez juste que cela implique des investissements énormes financiers et des compétences très pointues (en spectroscopie électronique, en résonance magnétique, etc.). Le deuxième axe transversal vise, lui, à créer des matériaux supports, en fonction des besoins qui puissent servir aux quatre autre axes.

- Comment le chercheur que vous êtes parvient-il à couvrir des domaines aussi divers et pointus, mobilisant de surcroît des technologies sophistiquées ?

Naturellement, je ne prétendrai pas être compétent dans chacun des domaines dont je vous ai parlé. Mais le fait est : je couvre un champ particulièrement vaste tant en termes de disciplines que de technologies mobilisées. Peut-être que cette aptitude tient-elle à mon cursus : avant de m’engager dans la recherche, j’ai été ingénieur de formation, diplômé de l’Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris (ENSCP). A ce titre, j’étais destiné à être un ingénieur chimiste et donc à intégrer le laboratoire de R&D d’une entreprise, pour y réaliser de la synthèse de molécules. Le hasard en a décidé autrement. En 3e année à l’ENSCP, j’ai eu le droit de faire mon stage de fin d’étude ailleurs qu’en enterprise : en l’occurrence, dans un laboratoire CNRS hébergé à l’ENS de la rue d’Ulm. Je me suis retrouvé au sein d’une équipe qui était en train d’acquérir une renommée mondiale dans son domaine : elle travaillait sur les enzymes impliquées dans le métabolisme des médicaments, à partir de l’étude des cellules de foie. Très tôt, je me suis donc retrouvé au croisement de plusieurs domaines : la chimie, la biologie et la pharmacologie. J’ai beaucoup aimé l’ambiance qui régnait dans ce laboratoire. Tant et si bien que je me suis orienté vers la recherche. Au sortir de l’ENSCP, en 1979, j’ai fait une thèse, ce qui était encore peu courant pour un ingénieur chimiste. En fait deux thèses, comme cela se pratiquait à l’époque : une thèse de 3e cycle que j’ai soutenue en 1982 puis une thèse d’Etat, en 1986. Dans les deux cas, je traitais des interactions de substances chimiques avec des modèles d’enzymes situés dans le foie et qui avaient des applications en toxicologie et en pharmacologie. C’est ainsi que j’ai commencé une carrière de chercheur. En 1984, je me suis présenté au CNRS où j’ai été admis. Entre-temps, mon laboratoire a déménagé pour en rejoindre un autre, de la faculté de médecine de Paris-V, rue des Saint-Pères, dans le Ve arrondissement. J’ai franchi les différents échelons, de chargé de recherche à directeur de recherche. Puis, en 1999, une opportunité s’est présentée à Orsay où un poste de professeur se libérait. De directeur de recherche CNRS, je suis passé Professeur d’université en prenant la direction du Laboratoire de Chimie Bio-organique et Bio-inorganique (LCBB).

- Comment quitte-t-on la rue des Saint-Pères pour un laboratoire du campus d’Orsay ?

D’un strict point de vue personnel, le fait de quitter Paris ne posait pas de problème, car à l’époque, je vivais déjà à Palaiseau. Cela a dû peser dans la balance, mais à la marge. Il est clair que c’est l’opportunité de travailler dans une université comme Paris-Sud, la toute première en France, parmi les universités scientifiques, qui a été déterminante.

- Vos premières initiatives ?

Très vite, je me suis impliqué dans la vie collective. J’ai été directeur de l’école doctorale de chimie de Paris-Sud, jusqu’en 2006. De fil en aiguille, je suis devenu directeur adjoint puis, en 2009, directeur de l’Institut de Chimie Moléculaire et des Matériaux d’Orsay (ICMMO) (mandat qui court jusqu’à fin 2013). Cet Institut couvre des domaines aussi divers que la chimie organique, la chimie inorganique, les matériaux hybrides voire les matériaux métallurgiques. C’est ici que j’ai découvert l’interface chimie/matériau. Encore une fois, je ne prétends pas être pointu dans chacun de ces domaines. Mais on ne peut pas diriger un Institut comme celui-ci si on n’a pas la curiosité de voir ce qui s’y passe et de les faire fonctionner ensemble.

- Comment fait-on travailler des chercheurs d’horizons disciplinaires aussi différents ?

C’est quelque chose dont nous avons l’habitude. L’Institut compte 300 personnes réparties en 9 équipes de recherche, certaines étant plus axées sur la chimie de synthèse, d’autres sur les matériaux. Au sein de chacune, des chercheurs sont individuellement en interaction avec des chercheurs de l’Université de Versailles Saint-Quentin, du CEA, de l’X, etc. Tant et si bien que les équipes se connaissent et forment déjà une communauté. Et ces collaborations transversales concernent aussi bien recherche que l’enseignement. Par exemple, des chercheurs du CEA ou de l’ICSN de Gif-sur-Yvette, viennent ici, à l’Institut, faire des cours. Finalement, la coopération pluridisciplinaire n’est pas la chose la plus difficile.

- Dans quelle mesure le Labex contribue-t-il à l’approfondir ?

En aidant à structurer les choses et à renforcer les liens. Pas plus tard qu’hier, nous avions ici même une réunion des chercheurs impliqués sur l’axe 2. Pas moins de 150 chercheurs ont répondu présent pour exposer leur travail. Il est clair qu’en l’absence du Labex, nous ne serions pas parvenus à les rassembler aussi efficacement. Si au moins le Labex peut servir à cela, ce serait déjà bien. Car, autant le dire, ce n’est pas les sommes allouées par les pouvoirs publics qui ont motivé la création d’un Labex. Pour les six axes, nous disposons de quoi recruter tout au plus deux post doc par an… Le Labex renforce la pluridisciplinarité au sein même de notre institut. Depuis sa création, nous y avons organisé des axes transversaux : chimie/environnement, chimie/santé, chimie/information, etc.

- Comment met-on en musique les laboratoires partenaires répartis sur un territoire somme toute vaste ?

Nos échanges, permanents, sont facilités par les moyens de communication. Cela étant dit, ils ne remplacent pas les réunions. C’est pourquoi un comité de pilotage se réunit tous les deux mois ; les axes se réunissant par ailleurs. Et puis l’environnement est stimulant : être à proximité de Polytechnique, du CEA, demain de l’ENS Cachan, etc., ne peut qu’inciter les chercheurs qu’à entretenir une émulation propice aux rencontres.

- Suivez-vous de près l’actualité de Paris-Saclay ?

Plus que de près ! Nous sommes directement concernés : notre Institut fait partie des établissements appelés à déménager dans le voisinage de l’IUT de chimie. Nous sommes d’ailleurs en train de travailler avec les programmistes…

- Vous allez-donc vous retrouver sur le Plateau dont l’accès est plus difficile que le campus situé en bas de la vallée…

C’est effectivement un problème. Car si plusieurs personnes qui travaillent ici vivent dans les alentours, d’autres en revanche viennent de Paris. Or, autant l’actuel emplacement est accessible grâce au RER B, autant cela deviendra plus compliqué pour nous rendre dans nos futurs locaux. Je dirai même que ce pourrait être un frein. Je ne suis pas sûr que les 300 personnes que compte l’Institut voudront tous monter sur le Plateau… Il est clair qu’un accès direct du Plateau par un métro faciliterait les choses plus encore qu’un bus en site propre. Nous ne sommes pas les seuls à déménager. Sont également concernés la faculté de Pharmacie, une partie de la biologie… ce qui va engendrer des flux d’étudiants supplémentaires auxquels seul un métro pourra faire face.

Pour plus d’information sur CHARMMMAT consulter le site de la Fondation de Coopération Scientifique, Campus Paris Saclay.

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