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Ce qu'il y a de merveilleux avec la science, c'est qu'elle ne se fait jamais

Les jeunes scientifiques Moritz Gallei et David De Pue interviewent leurs héros. Cette fois, ils ont parlé avec Willy Verstraete de sa carrière, de la production de protéines microbiennes et de l'avenir de l'agriculture et du monde.

Willy Verstraete a amélioré le traitement des déchets, la purification de l'eau et l'approche de la pollution par l'azote grâce à ses recherches. Il a également inspiré des générations de bioingénieurs avec son style d'enseignement passionné.

Pourquoi êtes-vous devenu scientifique ?

« Il faut être conscient que le bonheur est un facteur important dans la vie de chacun, alors soyons humbles. Vous naissez à un moment donné dans un lieu donné, avec une configuration génétique donnée. Ce sont toutes des choses qui sont hors de votre contrôle. De plus, vous devriez être reconnaissant si vous avez eu une bonne éducation et une bonne éducation. Je suis né en 1946. C'était une grande époque :la guerre venait de se terminer. De plus, le pays était dans un état de récupération, rendant chaque jour meilleur que le jour précédent. C'est un monde agréable pour commencer. Si vous commencez votre vie dans un monde où tout va à l'envers, c'est une autre histoire.

« À cette époque, l'enseignement supérieur était réservé à l'élite. Mes parents avaient une petite ferme et une famille nombreuse. La tournure des événements a été qu'à l'âge de 14 ans, les enfants ont quitté l'école et sont allés travailler. Cependant, j'ai très bien réussi à l'école. J'ai terminé l'école primaire à l'âge de 11 ans. Les notables du village, le prêtre, le notaire et l'instituteur, ont dit à mes parents de m'envoyer à l'école professionnelle pour apprendre un métier. L'alternative était de s'inscrire à la formation sacerdotale, où tous les frais de formation complémentaire seraient couverts par le prêtre du village.'

J'avais le don de la curiosité, et j'ai eu l'opportunité d'exploiter cette curiosité

« Moi-même, je rêvais d'aller en sciences humaines, notamment pour développer davantage mes compétences en mathématiques. Mes parents m'ont défendu, ce qui m'a donné cette opportunité cruciale. Quand j'avais 17 ans, je suis allé à l'université. Il n'y avait que deux garçons dans le village qui allaient à l'université :l'un était le fils du notaire, l'autre c'était moi, le fils d'un petit éleveur de cochons. Tout le village a dit que je visais trop haut. Ma première année à l'université a été tout un défi :tous les examens étaient programmés en une seule semaine. Vous deviez réussir tous les examens, ou vous deviez tous les repasser en septembre. L'idée que tout le village entendrait que j'étais assis deuxième n'était pas une option pour moi. Je suis allé à l'université de Gand, je n'ai jamais regardé en arrière et, à ma grande surprise, j'ai été nommé meilleur étudiant de mon année.'

« Après avoir terminé mes études en « chimie et génie agricole », comme on appelait à l'époque la bio-ingénierie, j'ai eu l'opportunité d'aller aux États-Unis. L'Amérique était alors le paradis sur terre. Je suis allé à l'Université Cornell pour obtenir un doctorat. En 1971, j'ai reçu une offre pour retourner à Gand. L'université était encore très autocratique à l'époque, mais cela changeait progressivement. L'ensemble du système est devenu plus dynamique. J'ai été nommé professeur à 27 ans. En résumé, c'est la combinaison de mon désir d'étudier et d'explorer, la mentalité familiale d'oser faire des affaires et les circonstances d'après-guerre qui ont rendu cela possible.

« C'est l'exploration scientifique qui m'a le plus intrigué. Personnellement, je pense que tous les curieux sont des scientifiques. J'ai rencontré beaucoup de gens qui sont des scientifiques mais pas des universitaires. Des gens animés par leur curiosité :on les trouve partout et ils sont d'une grande valeur pour la société. J'avais un don pour la curiosité, et j'ai eu l'occasion d'utiliser cette curiosité.

« Dans les années 1960, la science était quelque chose de statique :on la mettait dans la bouche et il suffisait de l'avaler. J'ai eu beaucoup de chance de pouvoir aller aux États-Unis, dans un campus où les gens pratiquent la science au lieu de faire de la cuillère. J'ai consciemment choisi une discipline ouverte. À cette époque, il ne se passait presque rien dans le domaine des sciences et technologies de l'environnement. Il n'y avait même pas de manuel. Je cherchais précisément un chemin qui n'avait pas encore été exploré, en gardant à l'esprit le conseil de mon père :"Si tu veux découvrir quelque chose, cherche un chemin que personne n'a encore parcouru".'

Pensez-vous que cette curiosité et cette envie d'innover sont toujours importantes dans le monde universitaire d'aujourd'hui ? Ou s'appuie-t-il principalement sur ce que les gens ont fait dans le passé ?

"Ce qu'il y a de merveilleux avec la science, c'est qu'elle ne se fait jamais, on découvre toujours des choses inattendues. Les gens pensent vite qu'on en a fini avec ça, qu'il n'y a plus rien à découvrir. Permettez-moi de donner un exemple personnel. Quand je suis allé aux États-Unis, le meilleur dans mon domaine était la recherche sur les pesticides. Les pesticides étaient la chose la plus miraculeuse qui soit, on ne pouvait pas en dire du mal. Les maladies fongiques étaient sous contrôle, les mauvaises herbes ont été éradiquées, divers insectes nuisibles ont été réduits. Tout le monde voulait faire des recherches sur les pesticides, moi y compris.

En fait, je ne pense pas que la recherche fondamentale soit une bonne description. Je préfère parler de recherche axée sur la curiosité

« Je suis arrivé aux États-Unis après qu'ils m'aient promis que je pourrais me concentrer sur les pesticides. Je suis allé parler à mon professeur, et il m'a dit :« Je suis désolé, Willy, le doctorat sur les pesticides est déjà pris. Je l'ai supplié s'il avait un autre sujet à proposer concernant les pesticides. "Non," dit-il, "il ne me reste plus qu'un sujet sur la nitrification (l'oxydation de l'ammoniac ou de l'ammonium en nitrate, une étape importante dans le cycle de l'azote, ndlr)."

"Quand j'ai refermé la porte de son bureau derrière moi, je me suis senti trahi. Mes camarades doctorants m'ont regardé et ils ont dit :« Oh non, oh non :c'est de la nitrification, n'est-ce pas ? Ah, Willy ! ». Ils ont commencé à m'embrasser. "Vous êtes en cinquième ligne pour démarrer un projet sur la nitrification, et vos quatre prédécesseurs n'ont jamais obtenu leur doctorat." Ils ont supposé qu'il n'y avait rien à gagner de la nitrification. Je me suis souvenu des paroles de mon père et j'ai commencé mes recherches dans une direction que personne n'avait choisie auparavant. Au bout de trois semaines, j'ai découvert un nouvel organisme. Dois-je vous dire quelque chose ? Je travaille toujours sur la nitrification, et j'ai 72 ans ! N'est-ce pas une merveilleuse histoire ? En tant que fils d'agriculteur, j'ai toujours voulu faire de la recherche scientifique avec une certaine application. Pour être honnête, un vrai scientifique, quelqu'un qui est uniquement motivé par sa curiosité, n'a pas besoin de ça.

Vous ne pensez pas que tous les scientifiques doivent toujours garder à l'esprit les applications possibles lors de leurs recherches ?

'Absolument pas. Nous devons respecter les chercheurs fondamentaux et la société doit être prête à donner des opportunités à ces personnes. En fait, je ne pense pas que la recherche fondamentale soit une bonne description. Je préfère parler de "recherche axée sur la curiosité". Qu'est-ce qui est fondamental ? Les gens sont curieux, alors ils enquêtent sur quelque chose, sans regarder directement les applications possibles. C'est généralement un autre groupe de scientifiques qui comprend l'importance de ces découvertes pour la vie quotidienne. Je me suis toujours efforcé de rester au juste milieu :commencer par la recherche fondamentale, mais avec la mise en œuvre le plus tôt possible après. Je pense que c'est la qualité d'un vrai ingénieur.'

Pensez-vous qu'il y a suffisamment d'interaction entre la théorie et la pratique dans l'enseignement universitaire ?

« À l'université, vous devez apprendre des choses qui vous mettent rapidement sur la bonne voie. L'université devrait vous donner une formation théorique approfondie, pour les bio-ingénieurs, c'est en mathématiques, physique, chimie et biologie. J'aime le comparer au pilotage d'un avion. Les premières années à l'université, il faut grimper à 10 000 mètres d'altitude. Une fois que vous en êtes conscient, vous pouvez commencer à explorer vos propres options. Je crains ces jours-ci que les jeunes n'aient pas assez de contact avec le monde réel, surtout parce qu'ils sont constamment collés à un écran. Je pense qu'il est important que les enfants jouent dehors, que les adolescents soient actifs dans le mouvement de jeunesse et que les étudiants doivent travailler pour gagner de l'argent de poche. Si le monde des jeunes est trop mou, trop de réalité virtuelle, alors ils ne sont pas suffisamment préparés à ce que peut être la vie dans une société de marché en période d'adversité."

Considérez-vous l'enseignement comme un aspect important de votre carrière ?

"C'était l'amour de ma vie. J'ai eu la chance de pouvoir combiner mes recherches avec l'enseignement. L'enseignement est la seule chose qui me manque depuis que je suis à la retraite. Un professeur passe douze semaines sur un cours, et après ces douze semaines, les étudiants parlent sa langue. Vous suivez le cours avec eux étape par étape, pendant qu'ils ont les yeux sur vous. Il faut l'aborder de manière à ce qu'il découvre le parcours avec vous. Ils doivent savoir que lorsqu'ils viennent à vos cours, ils ont le privilège de marcher avec vous en tant que guide vers de nouvelles perspectives. Vous leur remettez des connaissances de manière subtile. Vous devez constamment les récompenser pour leur attention. Quand on l'aborde comme ça, c'est une expérience fantastique. Étonnamment, les meilleurs professeurs que j'aie jamais eus sont des bègues. Il n'est donc pas nécessaire d'être le meilleur orateur pour être un bon enseignant.'

Vous êtes co-auteur de l'article récemment publié et primé "Les microbes et la prochaine révolution de l'azote" . L'article traite de la possibilité de contourner partiellement l'agriculture liée au sol grâce à la production de protéines microbiennes dans des réacteurs.

"Quand j'ai pris ma retraite en 2011, je cherchais un nouveau sujet dans lequel personne ne s'était même aventuré auparavant. Aujourd'hui, l'azote de loin le plus réactif dans les flux de déchets est traité par nitrification suivie d'une dénitrification, où il est converti en azote gazeux inerte. Pourquoi détruisons-nous de telles quantités d'azote réactif utile ? Nous avons progressivement exploré le concept de réutilisation de cet azote, plutôt que de le gaspiller. La question est :comment pouvez-vous l'améliorer ?

«La première idée était de retourner l'azote utilisé sur les terres agricoles pour la fertilisation, mais vous seriez alors en concurrence avec l'industrie des engrais, qui vise à produire un produit préféré par l'agriculteur en raison de son prix et de sa qualité. Nous avons ensuite cherché des technologies pour convertir l'azote en quelque chose que tout le monde veut. Du fait de notre expertise dans le domaine de la microbiologie, nous avons alors réactivé un vieux concept, à savoir la valorisation de l'azote en biomasse microbienne comestible et riche en protéines. Peu à peu, cette idée a pris de l'ampleur, et maintenant nous obtenons une certaine reconnaissance pour le nouveau paradigme. Le processus est le suivant :utiliser de l'énergie verte (électricité) pour convertir l'eau en hydrogène gazeux et en oxygène gazeux. Ensuite, ajoutez du dioxyde de carbone, de l'ammoniac et du phosphore capturés au réacteur, après quoi les bactéries créent des protéines précieuses qui peuvent être utilisées comme aliments, aliments pour animaux, engrais biologique ou même plastique naturel biodégradable.

L'article stipule que les protéines microbiennes peuvent être utilisées pour l'alimentation animale, mais aussi comme nourriture pour les humains ?

'En effet. Il existe maintenant un article de suivi dans lequel nous estimons les effets du remplacement des aliments pour animaux typiques, tels que la farine de soja, la farine de poisson, etc., par des protéines microbiennes. Dans cette publication, nous concluons que le remplacement de l'alimentation animale conventionnelle par des protéines microbiennes peut économiser jusqu'à 6 % des terres agricoles de la planète. Cela signifie qu'une zone de la taille de toutes les terres agricoles en Chine pourrait être utilisée pour autre chose."

La même superficie de terre, voire plus, pourrait être économisée si nous devions manger moins de viande et de produits laitiers ?

« C'est vrai, mais l'un n'exclut pas l'autre. Nous pouvons consommer moins de produits animaux, mais il existe également une alternative où nous pouvons libérer des terres utilisées pour la production d'aliments pour animaux, simplement en choisissant la voie de la production de protéines microbiennes. C'est une voie alternative, et une approche très durable qui offre des perspectives à de nombreux bio-ingénieurs.'

Quelques défis sont répertoriés à la fin de l'article. Certains d'entre eux sont techniques, tandis que d'autres sont de nature plus sociale. Vous mentionnez que le plus grand défi serait de stimuler la demande de protéines microbiennes pour la consommation humaine.

«Du point de vue de l'efficacité, le choix des protéines microbiennes serait évident, mais nous devons respecter le fait que les gens ont un état d'esprit spécifique en matière d'alimentation, et cela est lié à notre évolution. Si quelqu'un me propose de nouveaux aliments, j'hésiterai au début. Si vous mangez toutes les baies que vous rencontrez, vous ne survivrez pas. Nous avons donc évolué pour être plus conservateurs envers les nouveaux aliments. Je suis donc conscient que les gens font tous les compromis possibles lorsqu'ils entrent en contact avec de nouveaux aliments. L'introduction de protéines microbiennes dans notre chaîne alimentaire doit donc être patiente et évaluée avec le plus grand soin. Une chose parle en notre faveur :nous mangeons déjà des produits microbiens, tels que le yaourt, le fromage blanc et la levure. »

Comment voyez-vous l'avenir proche de l'agriculture ?

« Il faut sortir d'une agriculture qui exerce une forte pression sur l'environnement et sur l'agriculteur. Si vous cultivez des plantes pour la protéine, vous devez surcharger le sol avec de l'engrais azoté. Nos cultures industrielles sont comme des vaches à double musculature. Nous sommes allés trop loin dans notre quête de rendement. Fini la culture des protéines en fertilisant 300 à 400 kg d'azote par hectare. Ce n'est pas bon pour l'environnement, car beaucoup d'azote s'échappe du sol ou est perdu par dénitrification.

« Il y a aussi des excès de production animale industrielle. Tant d'antibiotiques sont utilisés dans l'élevage que la résistance aux antibiotiques chez les agriculteurs devient alarmante. Le consommateur a un rôle majeur dans cette transition. Nous devons cesser de valoriser les vaches à deux muscles, tout comme nous devons cesser de valoriser les cultures qui dépendent très fortement des pesticides et de la surfertilisation.

Quels sont les principaux défis auxquels nous sommes confrontés aujourd'hui ?

« Le principal défi que je vois aujourd'hui est que l'esprit humain doit rester attentif à tout ce qui est présent sur notre planète. Je vois – pour la première fois de ma vie – une montée généralisée du populisme. Les populistes font preuve d'un manque d'empathie poignant. S'exprimant en slogans, ils ne se préoccupent ni de l'ensemble du spectre de la société ni de la fragilité de la planète qui porte notre société. Il semble que nous ayons oublié les leçons du passé. Par exemple, en 2018, certaines personnes trouvent acceptable de séparer les enfants de leurs parents simplement en raison de leurs priorités politiques. C'est choquant, n'est-ce pas ?'

Vous nous avez dit que vous aviez eu la chance de commencer votre vie dans un monde où chaque jour était meilleur que le jour précédent. Vivons-nous encore dans un tel monde ?

"Nous devons compter nos bénédictions quand vous voyez les idées que nous acquérons encore chaque jour. Je ne suis pas pessimiste. Nous faisons des progrès dans l'éducation des gens, en leur donnant de meilleures perspectives, de meilleures opportunités de communiquer et en acquérant un point de vue nuancé. Nous sommes mieux lotis maintenant qu'à n'importe quel moment de l'histoire. Nos soins de santé, notre approvisionnement alimentaire et notre hygiène se sont tous améliorés.

«Bien sûr, il y a encore des problèmes qui doivent être abordés avec un grand engagement, comme le changement climatique. L'Accord de Paris a été une réalisation importante, mais il y a des complications, des promesses qui ne se sont pas encore concrétisées. Ce que je veux souligner, c'est que quand je pense à l'état d'esprit des gens, je vois les choses évoluer dans un sens favorable. Bien sûr, il y a des contrecoups occasionnels, comme l'euroscepticisme que je ne comprends pas parce que l'Union européenne nous a apporté la paix et donne encore la paix. Cependant, nous ne devrions pas trop nous inquiéter de ces contrecoups. Nous traversons actuellement des conditions météorologiques difficiles, mais nous avons beaucoup de sagesse et de prévoyance. Je suis plein de confiance :la prochaine génération aura un bel avenir."


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