Mathieu Surin, un chercheur visionnaire qui redéfinit l'innovation scientifique

Question : Monsieur Surin, nous allons démarrer cette interview par votre parcours et vos inspirations afin de comprendre ce qui vous a attiré vers la chimie, la chimie des matériaux, la chimie supramoléculaire bio-inspirée.

Réponse : J'ai fait mes études de chimie ici à Mons et je me suis intéressé à la chimie des matériaux. Le professeur qui m’a guidé pour mon mémoire, Roberto Lazzaroni, m'a poussé à aller plus loin et à faire une thèse. Ma thèse portait sur la chimie des matériaux organiques. Il s’agissait de travailler sur des matériaux utilisés pour l'électronique et pour l'optique.

Ce sont des matériaux que l'on peut utiliser dans des transistors ou des écrans souples. Par exemple, les écrans OLED ont été développés sur ce type de matériaux organiques. 

Ensuite, j’ai effectué un post-doc à Strasbourg et j'ai commencé à m’intéresser à l’ADN. J’ai expérimenté et découvert les structures des molécules naturelles à l'échelle des atomes et ça m'a fasciné.

À mon retour de Strasbourg, j'ai développé un projet sur les structures bio-inspirées, inspirées du vivant.

J'ai décroché un projet au FNRS que j'ai pu développer, et je suis toujours au FNRS depuis.

En me plongeant dans la chimie bio-inspirée, j’ai constaté un manque de livres de vulgarisation sur cette thématique émergente. Mon objectif est donc de rendre ces notions accessibles à travers mon livre « Matières vivantes - Créer des matériaux bio-inspirés ». 

Q : Pouvez-vous en dire plus sur le parallèle que vous effectuez entre les dessins de Léonard de Vinci et l'architecture moléculaire. Et je voulais savoir à quel moment vous aviez eu l’idée d’établir ce lien ?

R : Durant la période du confinement COVID, je me suis plongé dans l’œuvre de Léonard de Vinci et notamment le Codex Atlanticus, qui est accessible sur Internet. Je me suis mis à feuilleter plus de 1000 pages de croquis. Et là, je me suis dit, tiens, il y a quelque chose qui me rappelle une structure. J’ai fouillé et trouvé notamment une correspondance entre des spirales représentées dans le Codex et des structures biomoléculaires.

C’est incroyable de voir que ce qui a inspiré l'humain dans la nature à l'échelle visible se retrouve à l’échelle microscopique, invisible pour les yeux. Cette nouvelle thématique qui s'inspire du vivant peut donc s’exprimer à toutes les échelles. 

Mon ambition est de rendre l’apprentissage des sciences plus vivant. En particulier la chimie qui a une image très négative auprès des jeunes. Or, la chimie peut réellement créer un environnement meilleur et bénéficier à l'humanité.

Q : En matière de recherches et d’innovations, j'aurais bien aimé savoir quels sont les défis les plus importants auxquels vous faites face dans ce domaine et comment votre équipe a réussi à les surmonter. Pouvez-vous montrer à quel point ces recherches vont permettre de répondre à des problèmes identifiés comme la raréfaction des ressources et donc le fait d'avoir cette volonté d'aller vers des énergies renouvelables ?

R : Il y a évidemment beaucoup de défis sur lesquels il faut travailler.

À ce stade, je privilégie 3 défis : les nouveaux matériaux, l’énergie et la santé.

On peut s'inspirer des structures qui existent dans la nature pour créer des nouveaux matériaux, c'est-à-dire des matériaux qui auront des propriétés qui n'existent pas encore ou ont des propriétés qui peuvent être améliorées.

Dans le livre, je cite un exemple relatif à des recherches sur les fibres de toiles d'araignées qui sont des fibres ultra résistantes, aux propriétés antibactériennes, hydrophobes et biocompatibles. Elles pourraient être utilisées par exemple pour des biomatériaux, par exemple des sutures chirurgicales.

Pour ce qui relève du défi énergétique, l’un des enjeux est de produire de l’énergie sans produire de CO₂, qui contribue au réchauffement climatique. Là aussi, l’idée est de s'inspirer des plantes car elles transforment l’énergie solaire tout en consommant le CO₂. En s’inspirant des plantes, nous pourrions aboutir à des bioréacteurs, par exemple, qui vont produire de l'énergie chimique qui peut être utilisée dans l'industrie ou pour alimenter des batteries. Il est également possible de produire de l'hydrogène grâce à certaines enzymes.

Enfin, pour le 3ème défi à savoir celui de la santé, il est également possible d’utiliser des structures inspirées du vivant pour une série d’applications, notamment les vaccins. On peut s’inspirer de la structure d’un virus pour le combattre, comme pour le virus de la dengue par exemple.

En ce moment, notre groupe fait des recherches sur l’ADN, avec des applications possibles dans le cas de thérapies contre le cancer. Par exemple, nous étudions

 des ADN thérapeutiques, qui pourraient être administrés comme des médicaments.

Q : En tant qu'enseignant à l’UMONS, j'aimerais vraiment connaître vos astuces pour transmettre la passion de la chimie aux étudiants.

R : Tout d’abord, je leur montre que tout le monde fait de la chimie sans le savoir. Nous sommes des systèmes chimiques extrêmement complexes. Si on descend à l'échelle cellulaire et plus bas à l'échelle moléculaire, on peut comprendre la vie sous de nombreux aspects en utilisant des notions de chimie. Nous sommes tous des produits de la chimie d'une certaine manière puisque nous sommes issus de l’organisation de la matière.

Je donne un cours de chimie bio-inspirée depuis 7 ans à des étudiants de master et j’aime raccrocher les étudiants à quelque chose de concret en lien avec la nature. Ils ont tous une expérience avec la nature, avec la mer, la forêt ou la montagne...

Cette manière vivante d’expliquer les choses, on peut l’utiliser dans l’enseignement secondaire aussi et d’ailleurs, c’est ce que font de plus en plus de professeurs de sciences.

Q : Quel conseil donneriez-vous à des chercheurs qui veulent se lancer dans la recherche sur des matériaux bio-inspirés de biomimétisme ?

R : Mon seul conseil est "Lancez-vous !". L'espace des possibles est tellement vaste,

 il y a tellement d'espèces, de propriétés et de processus à comprendre, chacun y trouvera un intérêt.

Q : En quoi consiste le master en chimie bio-inspirée qui démarre cette rentrée académique à l’UMONS ?

Q : Il s'agit d’un Master EUNICE concocté dans le cadre d’une alliance entre plusieurs universités européennes. Pour ce Master, nous travaillons avec l'université de Catania en Sicile et l'Université Polytechnique de Poznan, en Pologne.

Les étudiants vont pouvoir aller d'un site à l'autre pour effectuer leurs recherches et suivre leurs cours. Une dizaine d'étudiants participeront à ces cours, workshop, ateliers et échanges universitaires.

Au final, nous espérons créer une communauté scientifique européenne autour de la chimie bio-inspirée. 

Q : Que voudriez-vous que les lecteurs et les lectrices retiennent de votre livre ?

R :  Ce que j'aimerais bien que le lecteur retienne, c’est que la chimie ou les sciences en général sont tout-à-fait compatibles avec un développement harmonieux de l'humanité, et avec une contribution positive à l’environnement. En s'inspirant du monde vivant, on est capable de développer des solutions qui sont respectueuses de l'environnement.

Q : Vous évoquez, dans votre livre, l'importance de cultiver son émerveillement au quotidien en se mettant, par exemple, dans les pas de Léonard de Vinci. Et vous ? Comment cultivez-vous cet émerveillement dans un monde aussi chaotique que le nôtre ? 

R : Je m'accorde des plages d’évasion. J’aime me promener seul en forêt et me mettre au diapason avec la nature. J’ai la même sensation en regardant un coucher de soleil. Étant donné nos vies où tout doit aller très vite, où notre horizon est parfois marqué par le béton et la grisaille, il me semble important de trouver des moments où l’on s’apaise dans la nature.

Q : Le mot de la fin ?

R : Je voudrais insister sur le fait que le vivant, c’est aussi de la chimie.

Essayons de la rendre simplement plus harmonieuse avec le développement de l'humain sur Terre, vers quelque chose de plus respectueux de la planète et du vivre ensemble.

Cette interview vous a plu ? Vous voulez en savoir plus sur la vision de Mathieu Surin en matière de nouveaux matériaux utiles à l’humanité ? Procurez-vous son livre « Matières vivantes Créer des matériaux bio-inspirés » via le lien suivant : Matières vivantes