Reaping the rewards of world-leading research infrastructure

Une image illustre de quelle manière l’innovation mène à la réussite mondiale. Un personnage semblant tiré d’une bande dessinée, dont la tête est un écran d’ordinateur surmonté d’une ampoule, tient un télescope. Ses jambes se transforment en une flèche ascendante qui s’infiltre au travers d’un grand centre urbain. La Terre se dessine en arrière-plan.

Recueillir les fruits d’une infrastructure de recherche de calibre mondial

Quelques projets remarquables financés par le Concours 2015 du Fonds d’innovation
20 octobre 2015

Le Concours 2015 du Fonds d’innovation 2015 de la Fondation canadienne pour l’innovation (FCI) finance des projets qui s’efforcent de positionner le pays comme le leader mondial en recherche ‒ de l’espace à la table d’opération à notre monde interdépendant.

L’infrastructure de pointe financée transformera le paysage canadien de la recherche en rendant possible des travaux qui propulseront la recherche canadienne dans le peloton de tête.

Voici quelques-uns des 87 projets de calibre mondial financés.

Maintenir le Canada à l’avant-garde de la physique des particules : « sous l’ère Higgs, des détecteurs repoussent les frontières de la physique des hautes énergies au moyen d’ATLAS » à la Carleton University en collaboration avec l’Université McGill, la Simon Fraser University et la University of Victoria

Découvert en 2012, le boson de Higgs a résout l’un des plus grands mystères entourant les constituants fondamentaux de la matière. Il a posé de nouvelles questions aux chercheurs sur l’origine de la masse et la nature de la matière noire. Grâce à de nouveaux investissements qui serviront à mettre à niveau le détecteur ATLAS – le dispositif scientifique qui a rendu possible la découverte du boson de Higgs au moyen du Grand collisionneur de hardons de l’Organisation européenne pour la recherche nucléaire en Suisse –, le Canada demeurera un chef de file dans ce domaine. Hébergé dans les profondeurs d’une caverne, à 100 mètres sous un village suisse, le détecteur, qui pèse 7 000 tonnes, est le plus grand détecteur de masse en physique des particules à ce jour. Pour écrire le prochain chapitre de l’histoire dans ce domaine, les physiciens comptent renforcer la capacité des accélérateurs de particules de l’Organisation européenne pour la recherche nucléaire, ce qui signifie qu’ATLAS doit aussi subir une mise à niveau pour suivre ces progrès. Avec cette nouvelle enveloppe, l’équipe de recherche canadienne d’ATLAS pourra créer des composants électroniques et de détection afin de filtrer, en temps réel, les milliards de collisions qui se produisent chaque seconde dans le Grand collisionneur de hardons et n’en retenir qu’un millier par seconde aux fins d’analyse ultérieure. À partir des activités ainsi enregistrées, les chercheurs de la célèbre installation tenteront de mettre en lumière de nouveaux phénomènes et d’approfondir notre compréhension des particules connues.

Le Concours 2015 du Fonds d’innovation de la FCI vise à favoriser les partenariats entre les établissements, les secteurs et les disciplines afin de stimuler la créativité et l’innovation. Ce projet est l’un des dix projets fructueux qui réunissent au moins trois établissements partenaires.


 


Un poumon humain se régénère
dans l’Ex vivo Lung Perfusion
System du Toronto General
Hospital.
Mention de source :
Shaf Keshavjee

Régénérer le cœur, le foie et les poumons à des fins de transplantation : le Organ Repair Laboratory du Réseau universitaire de santé

Au Canada et dans le reste du monde, il faut souvent attendre des années pour recevoir une greffe d’organe, ce qui signifie que le patient peut mourir ou souffrir davantage avant de subir une intervention chirurgicale ainsi qu’une escalade des coûts des soins de santé. Entre-temps, trois greffons sur quatre ne peuvent être utilisés, car la maladie ou la blessure ayant entraîné le décès du donneur a également provoqué la détérioration de ses organes. Et si le cœur ou le foie ou les poumons ainsi endommagé pouvait être régénéré hors du corps humain pour servir aux fins de transplantation? Le Organ Repair Laboratory du Toronto General Hospital (qui fait partie du Réseau universitaire de santé) est le premier au monde à restaurer ces organes. Depuis 2008, plus de 150 poumons humains ont ainsi été régénérés à partir de l’Ex vivo Lung Perfusion System de la Toronto General Hospital. Cet appareil est en quelque sorte un incubateur qui soutient les fonctions des poumons, notamment en les approvisionnant en air et en nutriments, afin d’assurer leur survie hors du corps pendant le processus de guérison. Il offre également un environnement protégé, ce qui permet aux chirurgiens de tester les organes afin de déterminer s’ils sont prêts à être utilisés. Le nouveau laboratoire étendra cette capacité au cœur et au foie, qui ont des exigences autres que les poumons. « Le foie exerce une fonction métabolique importante », explique le responsable du projet Shaf Keshavjee, chirurgien transplantologue et professeur en chirurgie et en génie biomédical à la University of Toronto. « Cet organe a besoin de beaucoup plus d’éléments nutritifs, de même que d’un approvisionnement sanguin double - veineux et artériel. » M. Keshavjee affirme que ce concept pourrait un jour s’appliquer à tous les organes, y compris au pancréas et au rein.


Répétition à la salle Claude Champagne
à l’Université de Montréal.
Mention de source :
Andrew Dobrowolskyj
Une approche scientifique de l’art musical : l’expression en direct in situ ‒ Interprétation et réception musicales et audiovisuelles à l’Université McGill en collaboration avec l’Université de Montréal

La salle multimédia de l’École de musique Schulich à l’Université McGill, est une cabine insonorisée de 7 000 mètres cubes pour reproduire l’acoustique d’à peu près n’importe quel lieu de spectacles au monde. La salle Claude Champagne, de la Faculté de musique de l’Université de Montréal, est pour sa part une magnifique salle de concert, véritable figure emblématique de la musique au Québec. Grâce au nouveau financement, ces deux espaces exceptionnels seront transformés en installations de calibre mondial consacrées à l’étude de l’interprétation en direct, du mouvement du son dans l’espace et de la musique en réseau où les membres d’un ensemble se trouvent dans des lieux différents, mais jouent en parfaite harmonie. Ces deux espaces seront modernisés pour accueillir de l’équipement servant à mesurer et à manipuler l’acoustique d’une interprétation de même que d’un réseau de caméras de saisie de mouvement pour surveiller les réactions des musiciens et de l’auditoire. Dans ces deux milieux interdépendants, des chercheurs participeront  à la conception d’acoustiques virtuelles pour reproduire des lieux de concert, de même que diverses technologies relatives aux domaines de l’enregistrement sonore, de la cinématographie, de la télévision, de l’enseignement à distance et des œuvres d’art multimédia. Des neuroscientifiques et des psychologues pourront également étudier comment un grand nombre d’interprètes arrivent à jouer en harmonie, ainsi que les facteurs qui amènent les auditeurs à percevoir comme un tout ou comme des éléments distincts les sons produits par les instruments dans une œuvre pour orchestre.

Des éléments extraterrestres loin de chez soi : le Canadian Planetary Simulator de la York University

Vers 2023, le Canada devrait obtenir son tout premier échantillon intact d’un élément du système solaire : un morceau d’astéroïde qui sera recueilli pendant la mission OSIRIS-Rex de la NASA, dont le lancement devrait avoir lieu en 2016. Lorsque ce morceau de roche extraterrestre terminera son parcours galactique sur Terre, on sera prêt à l’accueillir dans le Canadian Planetary Simulator (CAPS) à la York University comme s’il était à la maison. Ce cylindre de 1,3 mètre de long reproduira la température, la pression, le taux d’humidité et le mélange de gaz atmosphériques de pratiquement tout corps céleste, y compris les astéroïdes, les comètes et ceux qui proviennent de Mars. Il sera donc possible d’analyser ce morceau d’astéroïde sans que celui-ci ait été altéré par un environnement étranger. Entre-temps, l’enceinte  unique au Canada et au monde – simulera diverses conditions environnementales extrêmes, terrestres ou autres, afin de mettre au point et de tester des instruments qui serviront notamment dans des prospections minérales ou des études environnementales menées dans des régions très chaudes ou polaires de la Terre ou encore des missions spatiales, ce qui donnera aux entreprises canadiennes qui conçoivent ces appareils un avantage concurrentiel.

Donner un sens à notre monde interdépendant : le Responsive Ecologies Lab de la Ryerson University

De plus en plus, les objets qui font partie de notre quotidien interagissent les uns avec les autres, et avec nous, au moyen de la technologie. Le Responsive Ecologies Lab de la Ryerson University s’est donné comme mission de comprendre les répercussions sociales et culturelles de ce concept émergent appelé « Internet des objets » et de concevoir des outils et des interfaces qui font en sorte que ces technologies ont une incidence considérable sur notre mode de vie, y compris notre façon d’apprendre et de comprendre le monde. À titre d’exemple, des chercheurs du laboratoire développeront de nouvelles interfaces pour interagir physiquement et dans l’espace avec d’énormes ensembles de données comme ceux générés par les études génomiques, et leur donner un sens. Ils mettront également au point des modèles biochimiques en temps réel afin qu’un utilisateur soit en mesure d’importer deux blocs de construction moléculaire simultanément en vue d’entraîner une réaction calculée au moyen d’un algorithme, et ce, afin de tester divers produits, comme de nouveaux médicaments, dans un environnement virtuel. Par ailleurs, le laboratoire comprend une gamme d’équipement olfactif, dont un laboratoire de chimie doté de systèmes d’élimination et d’émission d’odeurs, grâce auquel les chercheurs pourront mettre à l’essai de nouvelles façons de modifier un milieu confiné en ayant recours à l’odorat. Le laboratoire comprendra notamment de grands écrans multitouche reconfigurables, d’imprimantes 3D, de fabrications et de conceptions de circuits ainsi que d’outils d’atelier comme un routeur commandé par ordinateur et un découpeur au laser de grande puissance pour prototyper rapidement des interfaces.

Cette histoire a été publiée à l’origine en mai 2015.

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