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Actualité de la recherche
Débats. La valorisation de la recherche publique en sciences humaines et sociales : retours d’expérience

Une expérience de dépôt de brevet et de mise en place d’une cellule de transfert au sein d’une équipe de recherche en anthropologie

Hélène Coqueugniot
p. 281-286

Texte intégral

1Le point saillant de cette expérience de valorisation de recherche fondamentale réside dans un mot-clé : interdisciplinarité. Le brevet VIRCOPAL® (Virtual Collection of Paleospecimens) ainsi que la cellule « Pacea-Transfert » en charge de sa valorisation ont en effet résulté d’une collaboration étroite entre chercheurs relevant de deux champs disciplinaires principaux : l’anthropologie biologique et l’informatique. Ces deux opérations ont été accompagnées de bout en bout par la cellule de valorisation de l’université Bordeaux 1 (Aquitaine Valo) devenue la SATT Aquitaine Sciences Transfert, depuis la conception d’un projet mettant en forme le concept académique pour un dépôt de brevet jusqu’à la création d’une cellule de transfert au sein de l’unité mixte de recherche (UMR) de rattachement de trois des inventeurs du brevet.

Le contexte de la recherche

2Les recherches ayant abouti au dépôt du brevet VIRCOPAL® ont été développées au sein de l’équipe d’anthropologie biologique de l’UMR 5199 (Pacea, CNRS – université de Bordeaux).

3Il y a, à mon sens, deux facteurs principaux ayant conduit une équipe de recherche issue des sciences humaines comme la nôtre à s’engager dans cette direction de valorisation.

4Le premier facteur, général, tient à une tendance à la redistribution des disciplines et des domaines de recherches, engagée depuis une trentaine d’années dans la recherche française et notamment traduite par la réorganisation du CNRS et la politique de regroupement des unités de recherche. Pour des disciplines traditionnellement issues des SHS, ce mouvement a introduit de nouvelles ouvertures par le rapprochement avec d’autres domaines pour lesquels la valorisation est davantage pratiquée. Je peux en témoigner pour ma discipline, l’anthropologie biologique. Depuis sa création en tant qu’unité de recherche associée au CNRS au début des années quatre-vingt jusqu’à la création des Instituts du CNRS, le laboratoire d’anthropologie biologique de Bordeaux (comme par ailleurs les autres structures en France développant des recherches dans ce champ disciplinaire) relevait du domaine des sciences humaines et sociales à travers sa gestion par le département SHS et l’expertise de l’ancienne section 33 (Anthropologie, Préhistoire, Ethnologie). Le décloisonnement disciplinaire en SHS a été tout d’abord marqué par la refonte des sections du comité national : la nouvelle section 31 (Hommes et milieux : évolution, interactions) se démarquait clairement par sa vocation interdisciplinaire de l’ancienne section 33 dont l’affichage était strictement disciplinaire. La représentation de nouveaux domaines, comme la géographie, a eu un effet certain de redistribution des échanges et des collaborations. La création plus récente des Instituts s’est également accompagnée d’une redistribution des disciplines. Les laboratoires d’anthropologie biologique, science de l’homme par définition, ont tous rejoint l’Institut d’écologie et d’environnement (INEE), tout en conservant un rattachement à l’InSHS. Ce déplacement a nécessairement conditionné de nouvelles orientations et collaborations. De plus, la politique de regroupement de petites unités au sein d’UMR de tailles plus conséquentes, amorcée en amont de la réforme des Instituts, est allée dans le même sens d’un décloisonnement des domaines et des disciplines en apportant de nouvelles approches. Le regroupement de chercheurs issus d’horizons très divers (dans notre cas, de cursus archéologiques, géologiques, physiques, biologiques ou médicaux), ayant tous une culture de valorisation très différente, a contribué à cette ouverture.

5Le second facteur, local, est la collaboration très étroite que j’ai engagée depuis mon recrutement au CNRS avec les sciences informatiques. En effet, j’avais besoin d’étendre mes compétences dans le traitement de l’image numérique pour développer mes recherches dans le domaine de l’évolution humaine. Mes thématiques concernent plus précisément l’étude de ce que les auteurs anglo-saxons appellent « human life history », c’est-à-dire la reconnaissance sur les fossiles de la lignée humaine des caractéristiques de notre espèce, à savoir notamment une croissance et une maturation lentes impliquant une dépendance juvénile prolongée après le sevrage et un volume cérébral élevé, associées à une longévité importante. Les développements méthodologiques dans ce domaine, mobilisant des acquisitions numériques par tomodensitométrie et des traitements des images grâce à des logiciels de reconstruction spécifiques, impliquaient une collaboration étroite avec des spécialistes en physique et en informatique, notamment en imagerie numérique et en développement d’applications de reconstruction tridimensionnelle.

6Je me suis donc associée dès 2002 à des spécialistes en imagerie numérique du LaBRI (Laboratoire bordelais de recherche en informatique, UMR 5800, CNRS-université de Bordeaux), notamment avec Pascal Desbarats, à l’époque maître de conférences en informatique à l’université Bordeaux 1. Ces spécialistes ont apporté à mes recherches sur l’évolution humaine une compétence en acquisition et analyse d’images de scanners à rayons X ou de scanners lasers, en mesure de surfaces ou de volumes ainsi qu’en extraction de paramètres géométriques. Cette collaboration a été dès le départ à bénéfice réciproque : ma discipline a offert à l’équipe d’imagerie numérique de nouveaux champs d’application et de développements méthodologiques. Il ne s’est pas agi d’un simple apport mutuel de compétences, mes collègues informaticiens se sont en effet imprégnés des problématiques de ma spécialité et j’ai complété pour ma part une formation dans le domaine des sciences du numérique, afin de développer une véritable dynamique commune de recherche conduite en interdisciplinarité. Les recherches méthodologiques en imagerie numérique nécessitent en outre une veille technologique permanente qu’il n’est possible de maintenir qu’au sein de laboratoires spécialisés, tel que le LaBRI.

7Cette collaboration entre UMR a été renforcée en interne dès 2003 par le recrutement dans notre unité d’anthropologie d’un ingénieur informaticien développeur d’applications (Bruno Dutailly, IE CNRS) spécialisé en imagerie médicale et reconstruction 3D. En effet, vu du laboratoire et de la direction du département SHS, il apparaissait nécessaire à cette époque pour un laboratoire d’anthropologie biologique relevant des sciences humaines de réaliser « sa révolution numérique » pour rester compétitif dans les thématiques de recherche portant sur l’évolution humaine. L’arrivée au laboratoire de ces nouvelles compétences informatiques m’a permis de renforcer l’utilisation des méthodes numériques dans le champ de l’anthropologie biologique, ce qui a finalement conduit, huit ans plus tard, au dépôt du brevet VIRCOPAL®.

Le concept académique du brevet

8Le principe du brevet est né d’une longue collaboration qui a démarré dans les années 2002-2003 entre Pascal Desbarats, Bruno Dutailly et moi-même. Il s’est mis en place en plusieurs étapes.

9La première étape a été la rencontre en 2002 par l’intermédiaire de Pascal Desbarats, de spécialistes de méthodes physiques d’acquisition d’images, en l’occurrence un médecin-radiologue du CHU de Bordeaux, le professeur Michel Montaudon. Celui-ci nous a fait bénéficier dans le cadre de son temps de recherche clinique d’acquisitions tomodensitométriques de pièces anthropologiques, fossiles ou ostéoarchéologiques, et de son expérience dans le domaine de l’anatomie radiologique.

10La deuxième étape, initiée en 2005, est représentée par le développement par Bruno Dutailly, d’un nouveau logiciel de reconstruction 3D fonctionnant à partir de données issues des scanners médicaux. Ce nouveau logiciel baptisé TIVMI® (Treatment and Increased Vision for Medical Imaging) est un logiciel libre d’imagerie médicale et de 3D, maintenant accessible en téléchargement sur le site de l’UMR 5199 (Pacea) [dépôt APP]. Il est, à l’heure actuelle, le seul implémentant de manière automatique la fonction du HMH (Half Maximum Height). Cet algorithme, antérieurement mis au point pour la 2D par l’anthropologue Fred Spoor, a été étendu à la 3D sur TIVMI®. De façon résumée, cet algorithme permet d’obtenir sur une image scanner la position exacte de l’interface entre des tissus de différentes densités : air, tissus mous, os, dents. La robustesse de TIVMI® a été démontrée dans différents tests de reproductibilité et de répétabilité de mesures craniométriques, par rapport à des logiciels de reconstruction 3D utilisant d’autres algorithmes.

11La troisième étape a été l’acquisition par le LaBRI en 2008 d’une imprimante 3D à haute résolution, la première de ce type à équiper une université française. Il s’agit d’un appareil de prototypage rapide fonctionnant par polymérisation UV de résine liquide et autorisant une précision d’impression de l’ordre d’une dizaine de microns.

12Au total, ces trois étapes réunies représentent les maillons d’une chaîne complète de traitement d’imagerie numérique, allant de l’acquisition tomodensitométrique à l’impression 3D, constituée sur le pôle bordelais et dédiée à l’anthropologie biologique et plus généralement aux sciences archéologiques.

13Récemment, le maillon acquisition a été considérablement renforcé par un équipement de microtomographie RX, co-financé par le Conseil régional d’Aquitaine (Chaire d’accueil d’Olivier Dutour, enseignant-chercheur de l’EPHE, ayant rejoint l’unité en 2011) et par le LabEx des Sciences archéologiques de Bordeaux.

14L’idée de déposer un brevet de modélisation de pièces osseuses, construit à partir des différents maillons innovants de notre chaîne, a émergé à la suite de discussions avec les collègues informaticiens, plus empreints que nous de culture de valorisation.

15L’invention vise à constituer des référentiels numériques de pièces osseuses d’intérêt archéologique ou paléontologique, à les modéliser par des reconstructions tridimensionnelles et à produire des impressions 3D, de précision optimale (bio-fidèle), à des fins de préservation, de recherche, d’enseignement et de diffusion des connaissances pour constituer de véritables collections virtuelles de « paléo-spécimens » osseux.

16Les contacts pris avec le service de valorisation de la Délégation régionale du CNRS ont confirmé l’intérêt et la faisabilité de cette démarche. Le service de valorisation de l’université Bordeaux 1, Aquitaine Valo, s’est déclaré intéressé pour l’accompagnement de ce dossier, confié à Élodie Duru, chargée d’affaires SHS au sein de ce service.

17À la suite de la procédure mise en œuvre, le brevet « Procédé de modélisation d’une pièce formée de tissu osseux » n° 1151284, a été déposé en 2011 et délivré en France en mars 2013. Pour l’exploitation de ce brevet, les marques verbales et figuratives VIRCOPAL® ont été déposées en octobre 2010.

18Le brevet VIRCOPAL® (VIRtual Collection of PALeospecimens) développe, à destination de l’enseignement, de la recherche et de la valorisation patrimoniale, des reproductions 3D bio-fidèles en résine, de pièces ostéologiques archéologiques ou paléontologiques, normales ou pathologiques, obtenues par acquisition tomodensitométrique par CT scan ou microCT scan, reconstruites avec le logiciel TIVMI® et reproduites en haute-fidélité sur imprimante 3D.

19Les structures déposantes ont été initialement l’université Bordeaux 1, le CNRS et l’université de la Méditerranée. Les quatre inventeurs du brevet sont Hélène Coqueugniot (CNRS), Pascal Desbarats (université Bordeaux 1), Bruno Dutailly (CNRS) et Olivier Dutour (université de la Méditerranée, au moment de l’engagement de la procédure).

20Les premières applications de notre brevet concernent l’anthropologie, la paléontologie ou la paléopathologie. Pour ces disciplines, l’élaboration de modèles 3D de pièces osseuses hautement fidèles à l’original facilitant de manière durable et non destructive les explorations morphologiques tridimensionnelles des structures externes et internes des pièces osseuses a un intérêt triple : elle permet leur analyse à des fins de recherche, en multipliant les possibilités d’expertise, elle est utile à la formation, en autorisant la manipulation de spécimens rares mais d’intérêt didactique et, enfin, elle facilite les actions de valorisation muséographique tout en préservant dans ces trois applications, les spécimens originaux, pièces uniques et souvent fragiles, de toute manipulation susceptible d’endommager les pièces originales.

21Les autres applications de ce brevet sont nombreuses, à la fois dans le domaine des sciences archéologiques et de la muséographie mais également dans celui des sciences de la santé, en particulier pour la chirurgie osseuse et reconstructrice (réalisation de gabarits osseux et de modèles opératoires permettant la répétition pré-opératoire de gestes chirurgicaux délicats). Il est intéressant de constater qu’un brevet initié en SHS pour l’archéologie puisse être valorisé dans le domaine bio-médical.

La cellule de transfert Pacea-Transfert

  • 1  Pacea-Transfert ainsi que le procédé VIRCOPAL® sur lequel elle repose ont bénéficié du soutien fin (...)

22Le projet de création de la cellule Pacea-Transfert a été porté par les inventeurs du brevet1.

23L’objectif de cette cellule est de développer une activité de prestation et de service pour l’impression 3D de reproductions de pièces ostéologiques ou archéologiques, s’appuyant sur la chaîne VIRCOPAL®. La cellule propose un service d’impression à la demande réalisé à partir des pièces originales ou de données numérisées, un service d’expertise et d’analyse 3D (mesures, réalisations de coupes…), des kits pédagogiques de certaines pathologies osseuses (rachitisme, syphilis, tuberculose et maladie de Paget). Les reproductions 3D, manipulables par le public notamment non-voyant, permettent de présenter et d’exposer des copies (à différentes échelles) de pièces très fragiles. Dans ses applications, figurent la recherche et la formation en anthropologie biologique, en archéologie et en sciences du patrimoine et de la conservation ; la préservation et la valorisation du patrimoine archéologique mobilier et les sciences médicales et chirurgicales avec la création de gabarits et modèles préopératoires pour les interventions reconstructrices. Les marchés cibles sont donc muséographique (reproductions 3D pour exposition de pièces rares et/ou fragiles), pédagogique (anthropologie, archéologie, médecine) et médical (chirurgie reconstructrice).

24Pour conclure ce point de vue, notre expérience de dépôt de brevet et de création de cellule de transfert montre l’importance de l’interdisciplinarité et le rôle des collaborations avec des disciplines ayant une culture de valorisation plus développée que la nôtre (en l’occurrence les informaticiens). Il nous apparaît également intéressant dans cette expérience de valorisation qu’un brevet conçu pour des applications relevant des sciences humaines et sociales (archéologie, patrimoine) puisse retenir l’attention de spécialistes du domaine bio-médical, ayant une plus forte tradition de valorisation.

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Notes

1  Pacea-Transfert ainsi que le procédé VIRCOPAL® sur lequel elle repose ont bénéficié du soutien financier de la Région Aquitaine (CP du 07/07/14, délibération n° 74386) et de la Société d’accélération de transfert de technologie, AST (Aquitaine Science Transfert). La cellule de transfert de technologie rattachée au laboratoire Pacea (équipe A3P – anthropologie des populations passées et présentes) officiellement lancée depuis février 2015 a été animée par Dany Coutinho Nogueira jusqu’au 31 janvier 2016.

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Pour citer cet article

Référence papier

Hélène Coqueugniot, « Une expérience de dépôt de brevet et de mise en place d’une cellule de transfert au sein d’une équipe de recherche en anthropologie »,Mélanges de la Casa de Velázquez, 46-1 | 2016, 281-286.

Référence électronique

Hélène Coqueugniot, « Une expérience de dépôt de brevet et de mise en place d’une cellule de transfert au sein d’une équipe de recherche en anthropologie », Mélanges de la Casa de Velázquez [En ligne], 46-1 | 2016, mis en ligne le 01 janvier 2018, consulté le 16 janvier 2018. URL : http://journals.openedition.org/mcv/7024

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Auteur

Hélène Coqueugniot

UMR 5199 (Pacea, CNRS, université de Bordeaux)

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Droits d’auteur

© Casa de Velázquez

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