Ils pratiquent désormais la “biochimie computationnelle”, manipulant moins de plantes que de molécules virtuelles : au sein du laboratoire du chimiste Bayer à Lyon, l’intelligence artificielle (IA) a révolutionné le travail des scientifiques à la recherche des pesticides de demain.
“80% de ce que nous faisons en laboratoire n’existait pas il y a cinq ans”, explique à l’AFP Rachel Rama, responsable de la recherche pour la protection des cultures chez Bayer.
Face à la rouille du blé ou à la pourriture des fraises, le géant mondial de la chimie a investi dans la recherche de biosolutions mais surtout misé sur l’IA pour développer une nouvelle génération de molécules synthétiques.
L’objectif est de trouver des pesticides moins toxiques et plus efficaces pour “accompagner les agriculteurs dans la transition agroécologique”. Un enjeu environnemental mais aussi économique alors que l’Europe souhaite réduire massivement l’utilisation des pesticides d’ici 2030.
– “Chimiste augmenté” –
Pour ce faire, le groupe allemand a consacré près de 2 milliards d’euros à la recherche et développement de sa division agricole, “Crop sciences”, en 2023, soit environ un tiers de l’investissement en R&D du groupe.
Dans le laboratoire ultramoderne de la Dargoire, à Lyon, qui accueille 200 scientifiques de Bayer ainsi que des start-up spécialisées dans l’IA comme la jeune pousse française Iktos ou des chercheurs du CNRS, la révolution en cours porte un nom : “CropKey” ou la clé des moissons.
Avec ce programme, tout change pour les chercheurs qui testaient empiriquement des milliers de molécules à la recherche de celle qui pourrait agir sur une cible : une protéine de champignon, de mauvaise herbe ou d’un insecte à combattre.
Grâce à l’IA, il est désormais possible de créer des molécules virtuelles en partant de la protéine cible. Le “chimiste augmenté” peut ainsi créer “pratiquement une infinité” de molécules virtuelles pour finalement en tester physiquement 2 à 300, selon Laurent Bialy, responsable de la stratégie d’innovation en chimie.
Les molécules générées par l’IA générative d’Iktos seront synthétisées et testées en biologie, marquant une avancée significative dans la recherche de nouveaux pesticides.
– “Analyse prédictive” –
Dans son laboratoire, la biologiste Aurélia Vernay observe les interactions entre des molécules créées et les cellules d’un champignon, sur des plaques dotées de centaines de puits contenant chacun un test.
Avec son ancien microscope, elle produisait “50 images par jour” tandis que son nouvel appareil automatisé peut générer jusqu’à “500 images par demi-heure”.
Elle examine des entrelacs de courbes de différentes couleurs à l’écran : chaque image est comme la signature d’un organisme vivant à un moment donné. La machine peut les reconnaître et proposer un “diagnostic de mécanisme d’interaction”.
Les molécules les plus prometteuses seront testées sur les serrures. Mathieu Gourgues travaille sur les maladies de l’orge, la tavelure du pommier ou l’oïdium du cornichon, dans son jardin à plusieurs étages.
Il gère une plateforme où des plantes sont cultivées sous des lumières roses, dans une atmosphère contrôlée, pour tester leur résistance à une maladie.
Bayer espère commercialiser son premier pesticide de nouvelle génération, probablement un herbicide, en 2030.
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