La Fondations canadienne pour l’innovation (FCI) soutiendra quatre nouveaux projets à l’UQAM à travers le Fonds des leaders John-R.-Evans. La somme totale des investissements pour ces infrastructures, qui comprend la contribution du Québec et celles de divers partenaires, s’élève à 4 099 348 $. Les quatre projets financés sont menés par les professeurs Guillaume Goubert (chimie), Étienne Boucher (géographie) et Benoît Vanderperre (sciences biologiques) et la professeure Cécile Bulle (stratégie, responsabilité sociale et environnementale).
Ces financements font partie d’un octroi de près de 134 millions de dollars afin de soutenir des projets d’infrastructure de recherche dans 63 établissements postsecondaires partout au pays. L’annonce en a été faite par le gouvernement du Canada le 10 octobre.
Nanospectroscopie Raman in situ pour les matériaux avancés appliqués en énergie et en santé
Chercheur: Guillaume Goubert, avec Steve Bourgault et Mohammed Siaj comme cochercheurs (chimie)
Montant total du projet: 1 182 447 $
FCI: 472 978 $
Québec: 472 980 $
Autres contributions: 236 489 $
Ce programme de recherche porte sur l’étude des matériaux prometteurs pour des applications en énergie (électro-catalyseurs pour l’hydrogène vert et la réduction du CO2) et en santé (fibrilles protéiques et semiconducteurs organiques pour les systèmes biocompatibles). Le comportement des matériaux cibles sera analysé à une résolution nanométrique. Grâce à l’acquisition du système de nanospectroscopie Raman, il sera possible d’étudier des surfaces fonctionnalisées et des matériaux aussi bien en conditions ambiantes que dans une solution aqueuse, et ce, à une résolution de l’ordre de 10 nm.
Les résultats de ce programme seront utilisés par les chercheurs en science des matériaux ainsi que par des acteurs de l’industrie pour la décarbonation de l’économie et le développement de matériaux biocompatibles.
Les retombées des recherches contribueront à l’atteinte des objectifs de la stratégie québécoise sur l’hydrogène vert, incluant ceux liés à la carboneutralité et à la réduction de consommation de produits pétroliers. Parallèlement, les travaux sur les nouveaux matériaux à base de fibrilles amyloïdes participeront au développement de systèmes nanométriques utilisés, par exemple, lors de la création de vaccins et de matériaux biocompatibles conducteurs pour les appareils médicaux et biosenseurs intégrés. Ces recherches sont importantes pour améliorer la santé de la population et fournir des solutions novatrices pour le suivi des maladies chroniques, un enjeu important étant donné le vieillissement de la population.
Le projet de recherche permettra également la formation de personnel hautement qualifié, renforçant ainsi l’expertise québécoise de pointe dans le domaine des nanomatériaux.
μTRACE. Traçage dendroisotopique et dendrogéochimique des changements environnementaux au sein de l’écosystème boréal
Chercheur: Étienne Boucher (géographie), avec David Widory (sciences de la Terre et de l’atmosphère) et Daniel Germain (géographie) comme cochercheurs
Montant total du projet: 1 063 289 $
Contribution FCI: 425 315 $
Contribution gouvernement du Québec: 425 315 $
Autres contributions: 212 659 $
Les biogéosystèmes boréaux subissent la pression croissante des activités humaines. Que cette pression soit directe (industrialisation, exploitation des ressources, pollution) ou indirecte (changement climatique, hausse du CO2 dans l’atmosphère), elle est susceptible d’altérer de manière persistante le fonctionnement et l’intégrité de l’écosystème boréal, l’un des plus vastes systèmes naturels du monde. Le projet μTRACE vise à développer de nouveaux traceurs dendrogéochimiques et dendroisotopiques (D&D) mesurés à même les cernes annuels de croissance des arbres. Ces traceurs ont un potentiel immense pour l’évaluation des changements environnementaux en forêt boréale, mais leur utilisation est freinée par des obstacles techniques (cernes trop étroits) et conceptuels (mécanismes de réponse au changement environnemental peu documentés). Pour la première fois à l’échelle provinciale et nationale, on jumellera des données de monitorage D&D à haute précision temporelle (hebdomadaire), des mesures intra-cernes à haute résolution positionnelle (μm) et une approche de modélisation processuelle en mode direct (prévision pour le futur) et inverse (reconstitution).
μTRACE fournira ainsi une perspective inédite sur la vitesse et l’intensité des transformations engendrées par l’activité anthropique en milieu boréal. Le projet contribuera à préciser le devenir des services écosystémiques rendus par les forêts boréales dans un contexte de changement environnemental (axe 1), à expliquer l’évolution spatio-temporelle de la contamination industrielle (axe 2) et à replacer les changements hydro-climatiques récents dans le contexte de la variabilité du dernier millénaire (axe 3). Les activités du projet μTRACE s’inscrivent dans un changement de paradigme scientifique majeur transformant la science des cernes d’arbres en une science orientée sur la quantification et la modélisation des processus générateurs de variabilité.
Les traceurs D&D développés dans le cadre d’μTRACE permettront de soutenir les autorités quant aux décisions concernant l’aménagement, la conservation et la restauration des biogéosystèmes boréaux. Le projet améliorera la capacité à décrire l’évolution spatio-temporelle de l’empreinte de la pollution industrielle en milieu boréal, ce qui pourra orienter les décisions futures en matière de gestion des risques pour la santé et l’environnement. μTRACE renforcera également la formation de personnel hautement qualifié afin de quantifier et de prédire les services écosystémiques (captation du carbone, mitigation climatique) livrés par les écosystèmes boréaux, un atout dans la mesure où la société québécoise devra compter sur des solutions basées sur la nature – impliquant notamment le secteur forestier – pour atteindre la carboneutralité. Enfin, les connaissances sur les variations hydro-climatiques millénaires au Québec-Labrador aideront les gestionnaires d’hydro-électricité à planifier la gestion de la ressource hydraulique.
Plateforme pour l’étude du protéome sombre dans les neuropathies
Chercheur : Benoît Vanderperre (sciences biologiques)
Montant total du projet: 1 185 288 $
Contribution FCI: 474 115 $
Contribution gouvernement du Québec: 474 115 $
Autres contributions: 237 058 $
La recherche biomédicale est actuellement centrée sur l’étude d’un nombre restreint de protéines au sein d’un très vaste protéome. Ce projet vise à élucider le rôle de protéines peu ou pas étudiées, le «protéome sombre», dans le contexte des neuropathies.
Le programme de recherche utilisera des cellules en culture (incluant des cellules neurales humaines) comme modèle d’étude et se déploiera en deux axes. L’axe A comprend l’étude de la fonction des protéines alternatives dans des processus cellulaires clés des neuropathies. Dans un premier volet, des protéines alternatives candidates – choisies pour leur expression abondante dans le système nerveux – seront étudiées à l’aide de techniques de biologie cellulaire, de biochimie et multi-omiques. Dans le deuxième volet, l’équipe utilisera une méthode génomique non biaisée pour étudier la fonction de milliers de protéines alternatives simultanément.
L’axe B vise à identifier les mécanismes cellulaires par lesquels certaines protéines peu ou pas étudiées sont impliquées dans la progression des synucléinopathies, dont la maladie de Parkinson, à ce jour incurables. De plus, le rôle des protéines alternatives dans des processus cellulaires clés des synucléinopathies sera déterminé de manière non biaisée en utilisant la même méthode génomique que dans l’axe A.
Le projet sur le protéome inexploré revêt un potentiel immense pour l’avancement des connaissances sur les neuropathies et au-delà. La méthode génomique permettant d’étudier la fonction de milliers de protéines alternatives simultanément sera le premier outil de ce type partagé librement avec la communauté scientifique. En démocratisant l’étude des protéines alternatives, qui pâtit actuellement d’un manque cruel d’outils de recherche, ce projet permettra d’accélérer les découvertes.
La formation de pointe prodiguée au personnel hautement qualifié et aux autres utilisateurs de l’infrastructure – qui combine la microscopie à haut débit, la culture de cellules modèles pour l’étude de neuropathies et les approches multi-omiques – contribuera à préparer la relève.
Les découvertes issues de ce programme de recherche fourniront de nouvelles stratégies pour diagnostiquer et prévenir les désordres neurologiques ainsi que pour élaborer des approches thérapeutiques résolument novatrices, contribuant à réduire les coûts pour le système de santé.
Plateforme de la Boussole durable: une infrastructure pour l’analyse du cycle de vie de la consommation au Canada
Chercheuse: Cécile Bulle (stratégie, responsabilité sociale et environnementale)
Montant total du projet: 668 324 $
Contribution FCI: 267 329 $
Contribution gouvernement du Québec: 267 329 $
Autres contributions: 133 666 $
Le programme de la «Boussole durable» a pour finalité la démocratisation des connaissances en analyse du cycle de vie, afin d’accompagner les citoyennes et citoyens dans l’adoption de modes de vie plus durables. Il s’appuie, d’une part, sur les recherches de Cécile Bulle et de son équipe et, d’autre part, sur le développement d’infrastructures virtuelles fondamentales en appui à ces recherches.
Le premier axe se concentre sur la quantification de l’empreinte de la consommation au Québec selon une perspective du cycle de vie, en s’appuyant sur l’amélioration des métriques d’impacts environnementaux et la création de données représentatives du Québec. Le deuxième axe est centré sur l’accompagnement des individus dans l’adoption de comportements plus respectueux de l’environnement. L’objectif est d’éviter les déplacements d’impact et les initiatives contre-productives en offrant des conseils personnalisés et adaptés à chaque utilisateur.
Ce projet comprend notamment la création d’une plateforme numérique qui intègrera plusieurs livrables clés: une base de données d’inventaire du cycle de vie de la consommation au Canada; la méthode IMPACT World+, permettant d’évaluer les impacts environnementaux de manière régionalisée et approfondie; une base de données d’empreinte environnementale; et une API (interface de programmation d’application) facilitant l’accès aux données pour divers outils de sensibilisation.
Le programme de la Boussole durable rendra ainsi disponibles des outils novateurs pour la sensibilisation du public aux impacts de ses choix de consommation. Il offrira une aide précieuse aux décideurs politiques et aux entreprises pour orienter leurs stratégies.
En s’appuyant sur des collaborations avec la communauté scientifique et des acteurs et actrices de terrain, la Boussole durable sera une référence en matière d’évaluation et de communication des impacts environnementaux, tout en intégrant les particularités canadiennes et québécoises.