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Explorer le futur : sur la criminologie, les robots, les gens et plus

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Publié le jeudi 25 février 2021

Six nouveaux projets de recherche interdisciplinaire ont obtenu un financement pluriannuel dans le cadre du programme Audacity de l’Institute of Advanced Studies de l’Université du Luxembourg.

En plus de son excellence disciplinaire, l'Université a l'ambition de renforcer son approche interdisciplinaire, qui est instrumentale pour aborder à la fois des questions scientifiques importantes et les grands défis sociétaux. L’Institute of Advanced Studies (IAS) est un instrument concret pour soutenir cette ambition.

Les six projets sélectionnés se concentrent sur la génomique médico-légale, le microbiote associé au cancer, le paradigme du lieu de travail, la politique monétaire de l'UE, la robotique et l'automatisation, ou encore l'intégration de données pour le traitement de l'épilepsie.

La caractéristique commune des projets sélectionnés est leur approche audacieuse pour résoudre des défis complexes en tirant pleinement parti des approches interdisciplinaires. Audacity vise à surmonter les barrières entre les disciplines et les secteurs scientifiques, et à favoriser davantage de collaboration au sein de l'Université du Luxembourg.

Les projets suivants ont été retenus lors du cycle de financement 2020 et débuteront tout au long de 2021.

CRIMTYP : à la rencontre de l’inconnu - L'avenir du phénotypage médico-légal

Au cours des 15 dernières années, le séquençage de l'ADN a révolutionné la recherche en génétique humaine. Il est désormais possible de séquencer un génome humain complet de manière économique et efficace. De nouvelles méthodes ouvrent des opportunités pour le phénotypage médico-légal – c’est-à-dire la détermination des caractéristiques observables d'une personne qui a laissé des traces de son ADN sur une scène de crime – ainsi que pour l'étude des changements phénotypiques héréditaires, pour résoudre des crimes. Le phénotypage médico-légal peut fournir des indications concrètes sur la base d’informations génétiques : un échantillon de la scène du crime peut indiquer la couleur des cheveux, de la peau et des yeux, ou encore l'âge, l'ascendance biogéographique, l'origine géographique, la parenté, la lignée, le comportement ou les maladies génétiques du potentiel délinquant. Cette technique révolutionnaire ouvre des questions juridiques sans précédent. Le projet combine les disciplines juridique et génétique pour explorer l’avenir du phénotypage médico-légal, tout en protégeant la vie privée des citoyens et le droit à un procès équitable.

Le projet CRIMTYP est dirigé par la Prof. Silvia Allegrezza et le Dr Patrick May.

CAMEOS : microbiote associé au cancer – faire émerger l’organisation et la stabilité par étape

Malgré les percées dans les domaines du microbiote et du cancer, leur interface, le microbiote associé au cancer, reste inexploré jusqu'à présent. De plus en plus d’études en recherche fondamentale et appliquée indiquent que le microbiote - la communauté des micro-organismes vivant sur et dans le corps humain - pourrait influencer et potentiellement réguler la progression du cancer, ce qui aurait un impact crucial sur le choix et l'efficacité des approches diagnostiques et thérapeutiques. En utilisant une approche expérimentale à plusieurs échelles, CAMEOS ouvre une nouvelle page passionnante de recherche interdisciplinaire sur le microbiote associé au cancer, au croisement entre la physique, la biologie et l'apprentissage automatique.

Le projet CAMEOS est dirigé par le Prof. Anupam Sengupta et le Dr Elisabeth Letellier.

W@W : le bien-être au travail

Avant la pandémie de COVID-19, la recherche sur les droits fondamentaux et le bien-être des employés se concentrait sur les préoccupations liées à la numérisation, conditionnées par l'automatisation omniprésente des espaces de travail et l'émergence de formes technologiques de travail. Cet objectif s’est élargi avec la pandémie. La surexposition au travail que vivent des travailleurs essentiels, ainsi que la suspension ou le télétravail ont initié un changement radical du paradigme du travail: le lieu de travail tel que nous le connaissons a disparu de façon inattendue, laissant les employés et les employeurs sans point de repère stable. Les décideurs politiques tentent d'aborder ces changements rapidement en envisageant l'introduction de nouvelles lois. Le projet W@W vise à soutenir les décideurs politiques avec des preuves empiriques concernant l’impact de ces changements sur la régulation du travail, de la santé et du bien-être des travailleurs tout au long de la vie professionnelle.

Le projet W@W est dirigé par les Profs. Luca RattiClaus Vögele et Anna Kornadt.

EMULEG : La gouvernance de la politique monétaire: l'énigme de la légitimité de l'Union économique et monétaire

Le rôle de la Banque centrale européenne (BCE) dans la politique monétaire et dans la réglementation et la politique de l'Union européenne (UE) a fondamentalement changé au cours de la dernière décennie. À l'instar de la crise de la dette souveraine, la BCE est à nouveau à l'avant-garde des réactions économiques en 2020, qui sont essentielles pour préserver la zone euro et l'UE elle-même. Si elle a jusqu'à présent réussi, l'évolution du processus décisionnel de la BCE reste problématique en termes de légitimité. Le projet EMULEG propose de redéfinir le cadre institutionnel de l'Union économique et monétaire. Il analyse si l’indépendance de la BCE est trop élevée compte tenu de la polarisation croissante des opinions sur ses politiques et de l’importance croissante de ses décisions, et s’il existe de meilleures alternatives pour rééquilibrer l’indépendance et la légitimité démocratique.

Le projet EMULEG est dirigé par les Profs. Joana Mendes et Anna-Lena Högenauer.

TRANSCEND : Transformer la navigation autonome, la robotique en essaim et la construction en encodant les données en surfaces

Le projet TRANSCEND vise à créer les bases d'une infrastructure qui n'existe pas encore, mais qui sera indispensable pour suivre les tendances émergentes en robotique et en automatisation. La vision à long terme est de permettre la cohabitation en toute sécurité des robots et des humains dans des contextes quotidiens, de l'intimité des maisons aux chantiers de construction et aux paysages urbains animés. Au cœur se trouvent les optiques des réflecteurs sphériques cholestériques (RSC). Ils réflètent la lumière ultraviolette (UV) ou infrarouge (IR) invisibles dans toutes les directions, ce qui permet de les détecter de n'importe où, même dans des environnements visuellement complexes et dynamiques, sans faux positifs. L'équipe du projet enduira les surfaces avec des marqueurs fiduciaires induits de RSC – en pratique, des codes QR invisibles - qui relient le monde physique à sa représentation numérique. Ceci permettant une communication de machine à machine et d’environnement à machine qui est fiable, peu coûteuse et économe en énergie. La technologie aidera à la navigation et à l'optimisation des trajectoires en temps réel pour les robots, la construction assistée par robot et la déconstruction et le recyclage responsables, en soutenant l'économie circulaire.

Le projet TRANSCEND est dirigé par les Profs. Jan Lagerwall et Holger Voos.

IDAE : Lanalyse intégrative des données pour la prise en charge de l’épilepsie

L'épilepsie est le quatrième trouble neurologique le plus fréquent, caractérisé par des crises récurrentes et des caractéristiques cliniques plutôt hétérogènes. En général, 30% des patients ne répondent pas aux traitements médicaux disponibles. Pour relever ce défi, le projet IDEA développera de nouvelles approches pour l'intégration mécanique des données en biomédecine, et leur application à des ensembles de données hétérogènes sur l'épilepsie pour faciliter une meilleure stratification des patients - la division d'un groupe de patients potentiels en sous-groupes. Le projet utilise des méthodes d'apprentissage automatique interprétables pour intégrer des ensembles de données hétérogènes sur l’activité cérébrale, la composition cérébrale et les profils métaboliques de modèles génétiques de poisson zèbre. L’objectif est de révéler les mécanismes pathologiques sous-jacents pour identifier de manière mécaniste une relation génotype-phénotype. L'équipe appliquera la stratégie de stratification développée, basée sur le phénotypage profond du poisson zèbre, aux données électroencéphalographies humaines et fournira des candidats biomarqueurs de profil métabolique qui seront à valider dans les futures études appliquées.  

Le projet IDAE est dirigé par les Profs. Alexander SkupinJacques Klein et Massimiliano Esposito.

 

Le programme Audacity est l’un des instruments de financement de l’Institute of Advanced Studies (IAS). L'IAS a été lancé en 2020 dans le but de renforcer la recherche interdisciplinaire de l'Université et de renforcer encore son profil international en tant qu'excellente université de recherche. Actuellement, des chercheurs universitaires travaillent sur 10 projets Audacity couvrant les domaines de l'intelligence artificielle, de la science des données, de la physique des matériaux, de la robotique, du droit, de la finance, de l'économie, de la médecine, de la psychologie, de la politique et de l'histoire. Le prochain appel à projets Audacity sera annoncé en juin 2021.

S'appuyant sur ses solides racines disciplinaires, l'Université utilise la recherche interdisciplinaire comme catalyseur pour générer de nouvelles connaissances et innovations afin d'améliorer la qualité de vie et la société de demain. L'IAS s'inspire des instituts internationaux existants pour les études avancées, reconnus pour allier excellence scientifique, interdisciplinarité et internationalité, ainsi que pour partager des connaissances et des expériences avec la société. Étant le seul institut de ce type dans un périmètre de 1000 km, l’IAS joue un rôle phare pour la recherche au Luxembourg et dans la Grande Région.