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Les recherches menées en France et le séjour à la Maison du Japon qui a conduit à une nouvelle découverte

Chercheur postdoctoral
Institut des sciences de la vie avancées, Université de Hokkaidō ESPCI-Paris (École supérieure de physique et de chimie industrielles de la Ville de Paris) Ryūji Kiyama (33 ans)

Le caoutchouc et les gels (comme la gélatine) sont des matériaux très familiers dans notre vie quotidienne. Cependant, même en les agrandissant fortement à l’aide d’un microscope électronique, leur structure ne pouvait jusqu’à présent être observée que de manière « floue », ce qui constituait une difficulté majeure.
Ryūji Kiyama, chercheur postdoctoral en résidence à la Maison du Japon de la Cité internationale universitaire de Paris, est parvenu à l’automne 2024, pour la première fois au monde, à saisir clairement la structure moléculaire du caoutchouc. Il explique que sa vie de chercheur en France l’a conduit à cette découverte.

« – J’ai été surpris de constater que, bien que le caoutchouc et les gels soient des matériaux très familiers, ils recelaient encore des mystères.

– Si le caoutchouc et les gels sont souples, c’est parce qu’ils sont constitués de réseaux moléculaires extrêmement fins, qui vibrent en permanence de manière intense. En raison de ces caractéristiques, il était difficile d’observer leurs structures de très petite taille. De Gennes, grand scientifique dont la France est fière et qui a posé les bases théoriques de la recherche dans de nombreux domaines, y compris celui du caoutchouc (prix Nobel de physique en 1991), a su tirer parti de la difficulté à saisir les détails fins de ces matériaux. À l’image de la peinture impressionniste, il a cherché à en capter l’essence au moyen de théories audacieuses faisant volontairement abstraction des détails, et a qualifié cette approche de « physique impressionniste ». Cependant, à mesure que l’importance des structures de très petite taille est devenue évidente ces dernières années, un mouvement s’est développé en faveur de l’idée qu’« il est peut-être temps, après tout, d’observer correctement ». De nombreuses méthodes ont alors été explorées. Celle à laquelle je suis parvenu consiste à « fixer délicatement » les molécules du réseau, qui sont en perpétuel mouvement. J’ai inséré, autour du réseau moléculaire que je souhaitais observer, un autre réseau moléculaire aux mailles plus fines, de sorte que les molécules ne puissent vibrer qu’à l’intérieur de ces mailles. J’ai ensuite rendu l’observation possible en y fixant des nanoparticules. En 2023, j’ai réussi à appliquer cette méthode aux gels dans un laboratoire de l’Université de Hokkaidō. Souhaitant ensuite relever le défi de l’observation du caoutchouc, dont le champ d’application est plus large que celui des gels, j’ai décidé d’entreprendre un séjour de recherche à l’étranger à l’ESPCI-Paris. Comme l’illustre la renommée du fabricant de pneus Michelin, la France possède une expertise de tout premier plan au niveau mondial dans le domaine de la recherche sur le caoutchouc. En bénéficiant de ces connaissances, j’ai pu réussir également l’observation de la structure du caoutchouc. Lorsque j’ai montré les images obtenues au professeur partenaire de la recherche collaborative, il a d’abord laissé échapper un « oh », puis un « incroyable », avant de me bombarder de questions. Le développement de cette nouvelle méthode d’observation a considérablement élargi les possibilités d’accéder à des informations jusqu’alors inatteignables. Aujourd’hui encore, j’utilise cette approche pour relever de nouveaux défis de recherche.

– Avez-vous remarqué des différences, notamment dans les cultures de recherche entre le Japon et la France ?

– J’ai le sentiment que, dans le laboratoire auquel j’appartiens, on accorde une grande importance à l’aspect pratique de la recherche, avec une forte conscience de l’objectif de « former des personnes capables d’être utiles à la société ». Par exemple, lorsqu’une entreprise rencontre une difficulté dans ses activités de développement, elle consulte rapidement des chercheurs universitaires et apporte des financements afin d’élucider le problème dans le cadre d’une collaboration étroite entre l’industrie et le monde académique. Pour cette raison, comparée au Japon où la recherche purement académique est très dynamique, la France compte davantage de projets de recherche menés en collaboration avec les entreprises. La manière d’aborder la recherche diffère également. J’ai l’impression que les chercheurs japonais sont, dans l’ensemble, très sérieux, tandis qu’en France, les chercheurs aiment aussi profiter des loisirs et des voyages, avec une attitude plus légère. Comme mes collègues de laboratoire prenaient de longues vacances, je me suis dit « moi aussi », et je suis parti à Bordeaux pendant l’été pour changer d’air. Dans le laboratoire de recherche sur la matière molle auquel j’appartiens, environ vingt à trente étudiants et chercheurs postdoctoraux sont présents, et un nombre comparable d’enseignants-chercheurs y sont affiliés. Outre le caoutchouc et les gels, on y étudie également les liquides, le frottement et d’autres thématiques. Les nationalités des chercheurs sont très diverses, allant de différents pays européens à la Chine, l’Inde ou encore la Thaïlande. Disposer d’un environnement où l’on peut rencontrer, au laboratoire même, des experts de nombreux domaines est extrêmement stimulant.

– Quels sont, selon vous, les attraits de la Maison du Japon en tant que lieu de séjour ?

– Je séjourne à la Maison du Japon depuis le printemps 2024 pour une période prévue de deux ans. Des chercheurs de domaines très variés y résident, allant des sciences naturelles aux sciences humaines et à l’art. Je pense qu’il est vraiment important, pour un chercheur, de pouvoir échanger avec des personnes d’autres disciplines que la sienne. À la Maison du Japon, des séminaires réguliers permettent aux résidents de présenter leurs travaux. J’ai, par exemple, eu des discussions passionnantes avec un chercheur en astronomie sur l’intérêt d’étudier un « monde invisible ». Ces séminaires permettent aussi de comprendre quels aspects de notre présentation suscitent l’intérêt de chercheurs d’autres domaines. Si l’on ne côtoie que des personnes d’un domaine proche, on a tendance à produire des idées assez similaires. Mais les découvertes vraiment innovantes ne naissent pas uniquement de l’accumulation de connaissances et d’informations dans un cadre existant. Elles émergent en combinant des savoirs issus d’autres disciplines et en répétant des expériences. La vie dans le laboratoire d’accueil à l’étranger et à la Maison du Japon constitue un environnement riche en opportunités de découvertes, où chaque échange quotidien peut potentiellement conduire à de nouvelles idées. »

(Date de l’entretien : 25 janvier 2025)

Les échanges avec des étudiants du monde entier grâce au comité.

Sakurako Maki (24 ans) Master 2 à Sciences Po Paris

Après avoir obtenu sa licence en droit à l’Université de Hokkaidō, Sakurako Maki poursuit un master en relations internationales à Sciences Po Paris.
Malgré un emploi du temps chargé, partagé entre les cours et un stage dans un think tank, elle a également exercé la fonction de présidente du « comité des résidents », organisation autonome de la Maison du Japon. Elle explique que la création de lieux d’échanges lui a permis d’« élargir également ses propres horizons ».

« – Quelles activités le comité de la Maison du Japon organise-t-il ?

– Les membres du comité sont élus à la suite d’un vote de confiance des candidats, et leur mandat dure environ un an, de septembre à l’année suivante. Pour l’année 2025, les sept membres du comité se sont réunis pour discuter, et j’ai exercé la fonction de présidente. Le comité a d’abord cherché à renforcer les échanges entre résidents, en introduisant de nouveaux équipements et en organisant des soirées karaoké. Le karaoké étant une culture originaire du Japon, il a permis aux résidents passionnés ou non par la pop culture japonaise de se rassembler et de s’amuser ensemble au micro. L’événement ayant rencontré un vif succès, il est désormais organisé régulièrement. Lors du festival annuel de la Cité internationale universitaire, la « Fête de la Cité », nous avons également offert aux visiteurs des lattes au matcha et des confiseries japonaises, très appréciés même en France. De plus, j’ai participé à des réunions rassemblant les présidents des Comites de chaque résidence, où j’ai pu me confronter à l’idéologie de la Cité internationale universitaire : « des jeunes du monde entier apprennent ensemble et construisent la paix ». Cela m’a donné un nouveau sentiment de responsabilité pour représenter et promouvoir le Japon.

– Grâce au comité, vos échanges se sont donc élargis, n’est-ce pas ?

– À la Maison du Japon, environ la moitié des résidents sont des étudiants ou chercheurs de nationalité non japonaise. Pouvoir côtoyer quotidiennement des personnes aux origines, langues et disciplines de recherche différentes constitue un des grands attraits de la Maison du Japon. De plus, le site de la Cité est conçu comme un vaste parc, ouvert au public : les habitants viennent s’y promener ou le visiter. La Maison du Japon, avec sa façade distinctive inspirée d’un château, attire particulièrement l’attention. Grâce aux événements organisés par le comité, il a été possible de créer des liens entre les résidents, les étudiants et chercheurs des autres résidences, ainsi que les habitants locaux, tout en établissant des points de contact avec le Japon, créant ainsi un cercle vertueux.

– À Sciences Po, quelles recherches menez-vous ?

J’étudie les méthodes d’analyse des questions de sécurité. Dès mes études de premier cycle, j’ai eu l’occasion d’effectuer des stages au consulat général des États-Unis et aux Nations unies, ce qui a suscité mon intérêt pour ce domaine. En France, j’ai pu examiner des relations difficiles à percevoir depuis le Japon, comme les liens entre l’Afrique et l’Europe, ce qui rend mon expérience particulièrement enrichissante. Dans le cadre de mes recherches, j’ai effectué un stage à l’Institut français des relations internationales (Ifri). J’y ai travaillé en français et en anglais, notamment pour la rédaction de comptes rendus et la collecte de documents. En France, il est courant de déjeuner tous ensemble au bureau, et j’ai veillé à participer activement à ces moments pour m’adapter à la culture professionnelle française. À l’avenir, je souhaite devenir consultante en gestion des risques pour les entreprises, afin d’approfondir mes connaissances sur l’impact des risques géopolitiques sur le monde des affaires et sur les pratiques de sécurité.