Les défis sociétaux en détail

Plan d’action 2016
Les défis sociétaux
en détail

Agence nationale de la recherche - Plan d’action 2016
Les défis sociétaux en détail – p. 2
Table des matières
Les défis sociétaux en détail ........................................................................................................................ 5
Contexte général ......................................................................................................................................... 5
Multidisciplinarité, transversalités et interfaces ............................................................................ 6
DEFI 1 – Gestion sobre des ressources et adaptation au changement climatique .............. 10
Introduction ............................................................................................................................................... 12
Axe1 : Connaissances fondamentales en relation avec le défi (milieux et biodiversité)
........................................................................................................................................................................ 13
Axe 2 : Dynamique des écosystèmes en vue de leur gestion durable ................................. 16
Axe 3: Santé-environnement (Axe conjoint avec les défis 4 et 5) ......................................... 18
Axe 4 : Innovations scientifiques et technologiques pour accompagner la transition
écologique ................................................................................................................................................... 19
Axe 5 : Les sociétés face aux changements environnementaux ............................................ 22
Axe 6 : Approches intégrées pour un développement durable des territoires ............... 23
DEFI 2 – Energie propre, sûre et efficace ............................................................................................ 26
Introduction ............................................................................................................................................... 28
Axe 1 : Recherches exploratoires et concepts en rupture ....................................................... 29
Axe 2 : Captage des énergies renouvelables et récupération des énergies de
l’environnement ....................................................................................................................................... 29
Axe 3 : Usage du sous-sol dans une perspective énergétique ................................................ 30
Axe 4 : Conversion des ressources primaires en carburants et molécules plateforme,
chimie du carbone ................................................................................................................................... 31
Axe 5 : Stockage, gestion et intégration dans les réseaux des énergies.............................. 32
Axe 6 : Efficacité énergétique des procédés et des systèmes ................................................. 33
Axe 7 : Approches de la transition énergétique par les sciences humaines et sociales 34
DEFI 3 – Stimuler le renouveau industriel ......................................................................................... 36
Introduction ............................................................................................................................................... 38
Axe 1 : Adapter le travail au renouveau industriel ..................................................................... 39
Axe 2 : Usine du futur ............................................................................................................................. 41
Axe 3: Matériaux et procédés .............................................................................................................. 43
Axe 4 : Chimie durable, produits, procédés associés ................................................................. 46
Axe 5 : Nanomatériaux et nanotechnologies pour les produits du futur ........................... 49
DEFI 4 – Vie, Santé et Bien-être .............................................................................................................. 52
Introduction ............................................................................................................................................... 53

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Axe 1. Etude des systèmes biologiques, de leur dynamique, des interactions et inter-
conversions au niveau moléculaire .................................................................................................. 55
Axe 2. Décryptage des fonctions biologiques élémentaires et de leur intégration ........ 56
Axe 3. Exploration des systèmes et organes leur fonctionnement normal et
pathologique : physiologie, physiopathologie, vieillissement ................................................ 56
Axe 4. Systèmes informatiques et numériques, phénotypage, organismes et
pathologies virtuelles, Recherche méthodologique, informatique et statistique pour
répondre aux défis conceptuels et technologiques du développement de la recherche
en santé ........................................................................................................................................................ 57
Axe 5 : Génétique et Génomique : relation génotype-phénotype, interactions génome
environnement, épigénétique ............................................................................................................. 57
Axe 6. Microbiome et relations microbiotes-hôte ....................................................................... 58
Axe 7. Exploration du système nerveux dans son fonctionnement normal et
pathologique .............................................................................................................................................. 58
Axe 8. Approche intégrée des réponses immunitaires ............................................................. 59
Axe 9. Santé Publique : Inégalités sociales de santé en France : santé et prévention,
soins primaires et services sociaux .................................................................................................. 59
Axe 10. Recherche translationnelle en santé ................................................................................ 60
Axe 11. Innovation médicale, nanotechnologies, médecine régénérative, thérapies et
vaccins innovants .................................................................................................................................... 60
Axe 12. Technologies pour la santé .................................................................................................. 60
Axe 13. Santé-environnement fondé sur le concept de « One Health » .............................. 61
DEFI 5 – Sécurité Alimentaire et Défi Démographique ................................................................. 63
Introduction ............................................................................................................................................... 64
Axe 1 - Biologie des animaux, des végétaux, des micro-organismes, atténuation et
adaptation à l’environnement............................................................................................................. 65
Axe 2 - Dynamique des écosystèmes en vue de leur gestion durable ................................. 67
Axe 3 - Santé- Environnement ............................................................................................................ 69
Axe 4 - Alimentation, systèmes alimentaires sains et durables, et sécurité alimentaire
mondiale ...................................................................................................................................................... 70
Axe 5 - Bioéconomie : des productions aux usages diversifiés de la biomasse ............... 73
DEFI 6 – Mobilité et systèmes urbains durables .............................................................................. 76
Axe 1 : Systèmes urbains durables ................................................................................................... 78
Axe 2 : Du bâtiment au cadre de vie bâti durable ....................................................................... 80
Axe 3 : Véhicules propres et sûrs ....................................................................................................... 81
Axe 4 : Réseaux et services efficients ............................................................................................... 82
DEFI 7 – Société de l’information et de la communication........................................................... 84
Introduction ............................................................................................................................................... 85
Axe 1 : La Révolution numérique : rapports aux savoirs et à la culture ............................. 86

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Axe 2 : Fondements du numérique ................................................................................................... 89
Axe 3 : Sciences et technologies logicielles .................................................................................... 90
Axe 4 : Interactions, Robotique, Contenus ..................................................................................... 91
Axe 5 : Données, Connaissances, Données massives (Big Data) ............................................ 93
Axe 6 : Simulation numérique : du calcul intensif aux données massives ......................... 95
Axe 7 : Infrastructures de communication, de traitement et de stockage ......................... 95
Axe 8 : Micro et nanotechnologies pour le traitement de l’information et la
communication ......................................................................................................................................... 97
DEFI 8 – Sociétés innovantes, intégrantes et adaptatives ............................................................ 99
Introduction ............................................................................................................................................ 100
Axe 1 : Innovation sociale et rapport au risque ........................................................................ 101
Axe 2 : Inégalités, discriminations, intégration, radicalisation ........................................... 103
Axe 3 : Mutations du travail et de l’emploi, changement des organisations .......................... 106
Axe 4 : Éducation, capacités cognitives, socialisation et formation tout au long de la vie
...................................................................................................................................................................... 108
Axe 5 : Cultures, création, patrimoines ........................................................................................ 110
Axe 6 : Révolution numérique et mutations sociales.............................................................. 112
Axe 7. La Révolution numérique : rapport au savoir et à la culture ................................. 114
La Révolution numérique : rapport au savoir et à la culture ............................................... 114
Axe 8. Santé publique .......................................................................................................................... 117
DEFI 9 – Liberté et sécurité de l’Europe, de ses citoyens et de ses résidents .................... 119
Introduction ............................................................................................................................................ 120
Axe 1. Recherches fondamentales en lien avec le défi ........................................................... 123
Axe 2. Risques, gestion de crise quelle que soit son origine, résilience des systèmes123
Axe 3. Sécurité des personnes et des collectifs ; lutte contre le crime, le terrorisme et
la radicalisation violente .................................................................................................................... 125
Axe 4. Cybersécurité : liberté et sécurité dans le cyberespace, sécurisation des
systèmes d’information, lutte contre le cyberterrorisme ..................................................... 127
Axe 5. Protection des infrastructures et des réseaux d’importance vitale et des
réseaux, surveillance des espaces souverains ........................................................................... 130

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Les défis sociétaux en détail
Contexte général
Neuf des dix défis sociétaux définis dans le cadre de la Stratégie nationale de recherche
(SNR), ainsi qu’un défi supplémentaire, le défi « des autres savoirs » font partie
intégrante du plan d'action 2016. Ces défis ont été rédigés de façon collective et
concertée en intégrant les 41 orientations prioritaires de recherche de notre pays
définies dans le document Stratégie nationale de recherche – France Europe 20201. Il
tient compte aussi des contributions des cinq Alliances2, du CNRS, des ministères
concernés3 et des comités de pilotage scientifiques de défi (CPSD) qui associent des
experts nationaux et internationaux, des industriels et des représentants institutionnels.
Les défis couvrent des recherches à la fois fondamentales, finalisées et appliquées, des
recherches sur des mécanismes fondamentaux et des recherches orientées selon des
priorités thématiques à forts enjeux :
 Défi sociétal 1 « Gestion sobre des ressources et adaptation au changement climatique»
 Défi sociétal 2 « Energie propre, sûre et efficace »
 Défi sociétal 3 « Stimuler le renouveau industriel »
 Défi sociétal 4 « Vie, santé et bien-être »
 Défi sociétal 5 « Sécurité alimentaire et défi démographique »
 Défi sociétal 6 « Mobilité et systèmes urbains durables »
 Défi sociétal 7 « Société de l'information et de la communication »
 Défi sociétal 8 « Sociétés innovantes, intégrantes et adaptatives »
 Défi sociétal 9 « Liberté et sécurité de l’Europe, de ses citoyens et de ses résidents »
1 http://cache.media.enseignementsup-
recherche.gouv.fr/file/Strategie_Recherche/26/9/strategie_nationale_recherche_397269.pdf
2 Allenvi (Alliance dans le domaine de la recherche environnementale), Allistene (Alliance des sciences et
technologies du numérique), Ancre (Alliance nationale de coordination de la recherche pour l'énergie), Athena
(l'Alliance nationale des humanités, sciences humaines et sciences sociales), Aviesan (Alliance nationale pour
les sciences de la vie et de la santé)
3 Ministère de tutelle : recherche et enseignement supérieur. Ministères également concernés :
agriculture, écologie, santé, industrie, défense, affaires étrangères, culture, éducation nationale