Innovation : 5 « Grands défis » 

Le Conseil de l’innovation est présenté comme l’instance stratégique de pilotage de la politique d’innovation du Gouvernement. Au deux « défis » déjà financés par le Fonds pour l’innovation et l’industrie (2 en intelligence artificielle et 1 sur le stockage de l’énergie), viennent de s’en ajouter 2 autres sur les thématiques de la cybersécurité et de la bioproduction.

Qu’il me soit permis ici de faire un point sur les travaux et décisions des 3 premières réunions de ce Conseil, la dernière s’étant tenue le 17 avril et ayant été consacrée, hors défis, à deux sujets majeurs : la présentation du plan batteries et la croissance des start-ups en France. 

Le plan batteriesvise à donner à la France une autonomie stratégique sur les batteries, en sachant que la valeur ajoutée des batteries pour la mobilité rend critique la localisation des futures usines de production de cellules sur le territoire européen. Ainsi, dans la future chaîne de valeur du secteur automobile, la maîtrise technologique de la production de cellules de batteries est appelée à jouer un rôle similaire à la conception des moteurs thermiques. Si l’Europe se laisse distancer sur ce segment, elle court le risque d’un déclassement de son industrie automobile. Pour prendre de l’avance, la France et l’Allemagne ont lancé un projet commun visant à construire des usines de batteries dans les deux pays et à collaborer sur des projets de R&D et d’industrialisation de ces technologies, en y associant d’autres pays. Les moyens du Fonds pour l’innovation et l’industrie permettront de financer une partie de ce plan. 

Le financement des start-upsest également un sujet phare de la politique d’innovation du Gouvernement. Si le précédent Conseil a permis de détailler les mesures de l’ambitieux plan deep tech du Gouvernement opéré par Bpifrance, ce Conseil a concentré son attention sur les mesures pour les start-ups en forte croissance. L’écosystème français est en effet en pleine croissance, avec des levées de fonds qui ont atteint 3,6 Mds€ en 2018 et une nouvelle licorne française. Le nombre de levées de fonds de plus de 20 M€ est également en très forte croissance, avec 43 tours de table en 2018, contre 29 en 2017 et seulement 8 en 2014. La France rattrape donc ses voisins dans ce domaine et les actions en fonds de fonds des Programmes d’investissements d’avenir, qui aident à structurer le marché du capital-risque français, montrent toute leur pertinence et doivent à ce titre être préservées. Le Conseil a insisté sur l’importance du soutien de l’ensemble des administrations et opérateurs publics à ces entreprises, par exemple dans le cadre du Pass French Tech. 

Enfin, au cours de cette nouvelle session, le Conseil de l’innovation a choisi deux nouveaux Grands défis. Ces grands défis, dotés de 30 M€ chacun, vont permettre de renforcer les efforts en faveur de l’innovation et de la R&D dans deux secteurs de rupture, où la France a toute sa place : la cybersécurité et la bioproduction. Ces deux Grands défis viennent s’ajouter aux trois premiers…

Point d’étape sur les premiers Grands défis financés par le Fonds pour l’innovation et l’industrie 

Les Grands défis, choisis par le Conseil de l’innovation et financés à hauteur de 120 M€ par an par le Fonds pour l’innovation et l’industrie (FII), visent à répondre à des enjeux sociétaux dans des domaines stratégiques nécessitant la levée de barrières technologiques. Ils doivent : 

  • avoir une portée scientifique et technologique et s’attaquer à des champs et à des verrous technologiques peu explorés ; 
  • présenter un enjeu sociétal et offrir des perspectives de débouchés commerciaux ; 
  • pouvoir s’appuyer sur un vivier d’excellence de laboratoires français et d’entreprises. 

Le premier Conseil de l’innovation du 18 juillet 2018 avait retenu deux grands défis portant sur l’intelligence artificielle et des directeurs de programme ont été recrutés : Olivier Clatz pilotera le défi «Comment améliorer les diagnostics médicaux par l’intelligence artificielle ? » et Julien Chiaroni pilotera le défi « Comment sécuriser, certifier et fiabiliser les systèmes qui ont recours à l’intelligence artificielle ? ».

Le Conseil de l’innovation du 13 décembre 2018 avait retenu un nouveau Grand défi sur le stockage de l’énergie et un nouveau directeur est en cours de recrutement.

Le Conseil de l’innovation du 17 avril 2019 a retenu un grand défi sur la thématique de la cybersécurité et un grand défi sur celle de la bioproduction. 

Comment automatiser la cyber-sécurité pour rendre nos systèmes durablement résilients aux cyber-attaques ? 

L’évolution des technologies numériques et l’intégration des composants numériques communicants dans l’ensemble des objets de la vie quotidienne, mais aussi au sein des équipements industriels ou encore institutionnels et étatiques, transforme radicalement nos usages. Cette exposition croissante au numérique nous rend cependant particulièrement vulnérables aux attaques informatiques. 

Par ailleurs, la complexité croissante des systèmes informatiques favorise les failles susceptibles d’être exploitées par les pirates informatiques, tout en leur offrant des ressources et des outils extrêmement puissants pour leurrer les défenses informatiques (exemple du virus Stuxnet qui a attaqué les centrifugeuses iraniennes en 2010) et lancer des attaques d’une ampleur inédite (à l’instar des attaques qui ont frappé le réseau énergétique ukrainien en 2015). 

Enfin, l’explosion de la quantité des données produites et collectées ne permet plus de relever le défi de la cyber-sécurité en recourant exclusivement aux analyses humaines et aux outils disponibles. 

La pérennisation des investissements économiques passe, par conséquent, par des modèles et des outils de protection informatique rénovés. Pour y répondre, le présent défi ambitionne de poser les bases d’une automatisation de la cyber-sécurité. 

Les perspectives offertes par les nouvelles techniques d’intelligence artificielle, en particulier l’apprentissage automatique, une fois couplées aux approches existantes, permettent, en effet,d’envisager des progrès significatifs aussi bien en amont des attaques (conception puis évaluation des produits et systèmes) qu’en aval (détection puis réaction). 

Ce Grand défi débouchera sur des solutions novatrices au profit des entreprises et des particuliers pour : 

  • –  évaluer la vulnérabilité des systèmes embarqués ; 
  • –  détecter des anomalies dans des flux réseaux et anticiper les attaques ; 
  • –  corriger automatiquement les failles logicielles, qui sont utilisées par les pirates comme « chevaux de troie » ; 
  • –  mettre en place de nouvelles stratégies d’immunisation des réseaux informatiques. 

Plusieurs axes interdépendants présentant chacun des enjeux majeurs de rupture pourraient ainsi faire l’objet d’appels spécifiques par le Directeur de programme. 

° En amont des attaques 

L’évaluation de la sécurité, y compris pendant la phase de développement est essentielle pour attester du niveau de sécurité d’un produit, matériel ou logiciel, ou d’un système. Les approches existantes, comme le «bug bounty», pour l’audit d’un système d’information complexe, reposent sur une multitude d’experts travaillant en parallèle mais ne font que mutualiser des compétences encore trop peu nombreuses sans apporter une assurance complète sur la sécurité. 

° En aval des attaques 

La détection d’attaques se heurte elle aussi aux capacités humaines des analystes, car si des outils permettent d’analyser un grand nombre de données, l’expertise humaine demeure indispensable pour caractériser finement les événements de sécurité ou analyser un code binaire suspecté d’être un logiciel malveillant. Dans ce domaine, des travaux exploitant les données cyber et couplant la modélisation et les techniques d’apprentissage automatique, seront à l’origine de progrès déterminants. 

La réaction aux attaques, qu’il s’agisse de remédiation ou de corrections, n’est également que très peu automatisée. S’il faut moins de quelques heures pour que des logiciels malveillants comme « Wannacry » détruisent des systèmes entiers et causent des centaines de millions d’euros de dégâts, plusieurs semaines seront nécessaires pour les réparer ou les reconstruire. Le défi pourrait consister à mettre au point des outils capables de réagir en temps contraint à une attaque avérée. 

Comment produire biologiquement et à coût réduit des protéines à forte valeur ajoutée ? 

Les systèmes de santé dépendent de façon croissante d’un accès à des protéines critiques et à forte valeur ajoutée, qui sont souvent d’un coût environnemental élevé et complexes à obtenir de source locale. 

L’émergence de protéines fonctionnalisées et sur mesure permet une transformation radicale des thérapies, qui s’individualisent et se complexifient. Néanmoins, les coûts de production des nouveaux médicaments biologiques explosent par rapport aux médicaments chimiques. Ces coûts sont par ailleurs très sensibles à la technologie employée et à la taille des lots. En ce qui concerne les thérapies cellulaires et géniques, il s’agit encore aujourd’hui de techniques peu industrialisées et optimisées. 

Pour répondre à ces besoins, des progrès sont nécessaires. Ceux-ci devront concerner aussi bien des innovations dans les domaines des biotechnologies que du numérique et à leurs croisements (modélisation, physico-chimie in silico…). Aussi, ils devront principalement aborder les questions inhérentes à l’industrialisation de la production de ces nouvelles formes de protéines. L’objectif est de développer et d’amener au marché des protéines innovantes, avec des propriétés disruptives (antivirales ou antibiotiques par exemple). 

Le défi portera principalement sur la levée de verrous technologiques sur les technologies de bioproduction, à la croisée des sciences dites -omics, de l’information et des procédés de bioproduction industrielles. Le défi visera à optimiser et sécuriser les moyens de production de ces protéines, afin de positionner la France en tant que leader sur ces marchés en forte croissance. 

Plusieurs axes inter-dépendants, concernant à la fois les domaines de la santé et de l’agroalimentaire, et présentant chacun des enjeux majeurs de rupture pourraient ainsi faire l’objet d’appels spécifiques par le Directeur de programme : 

  • Produire des protéines aux propriétés disruptives à partir de nouvelles sources, pour des applications dans les domaines de la santé. En particulier, la pureté des protéines, leurs fonctionnalités pharmacocinétiques et l’éco-efficience de leurs méthodes de production constitueront des centres d’intérêt majeurs. Ces innovations feront appel à la biologie de synthèse, à la modélisation des interactions entre protéines et bactéries de notre organisme et aux nouvelles méthodes de fermentations. 
  • Produire de manière efficiente des protéines complexes en (très) petits volumes. La personnalisation des protéines complexes et des biomédicaments pose la question de la pertinence des standards actuels des modes de production, calqués sur la recherche de grandes quantités d’une même molécule. En effet, dans un nombre croissant de situations, les nouvelles protéines devront être produites à des niveaux de personnalisation élevés (allant jusqu’au cas un produit pour un patient). 
  • Améliorer les rendements de l’ensemble de la chaîne de production. L’amélioration des rendements des lignes industrielles de productions biologiques se heurte à des verrous majeurssur les exigences de contrôle qualité, l’optimisation des conditions de culture et la purification des molécules d’intérêt. 
  • Modéliser les problèmes de production à une échelle industrielle. Notamment, limiter le nombre de lots de mise au point par le développement d’outils de conception adaptés pourrait permettre un gain de temps et d’économie considérables. 

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