Melpomeni Dimopoulou, la chercheuse qui entend disrupter le stockage des données numériques

Elle fait partie des 35 jeunes chercheuses tout juste récompensées par La Fondation L’Oréal, l’Académie des sciences et l’UNESCO du Prix Jeunes Talents 2021 pour les Femmes et la Science. Arrivée de Grèce en 2016, la post-doctorante au laboratoire I3S de Sophia Antipolis s’intéresse à un système de stockage de données numériques qui utilise l’ADN synthétique comme support. Une technologie innovante qui entre en pré-maturation.

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(Crédits : DR)

"Pour tout vous dire, je trouve assez excitant que mes travaux de recherche trouvent une utilité hors du monde académique. L'entreprise ouvre le champ des possibles, et je veux voir jusqu'où". Ainsi parle Melpomeni Dimopoulou. Ton déterminé, argumentaire sûr, la post-doctorante au laboratoire Informatique, Signaux et Systèmes de Sophia Antipolis (I3S), arrivée de Grèce en 2016 pour poursuivre des études en Biologie Computationnelle et Biomédecine à l'Université Côte d'Azur, entend désormais tracer sa route sur le terrain entrepreneurial. Avec l'ambition de proposer une solution de stockage de données numériques disruptive car durable, intègre et respectueuse de l'environnement, issue de ses recherches conduites sous la direction du Dr Marc Antonini. Celles-ci s'intéressent aux "Techniques d'encodage pour le stockage à long terme d'images numériques dans l'ADN synthétique". Autrement dit, comment utiliser l'ADN synthétique comme support de stockage des données numériques, lesquelles, estime-t-on, devraient dépasser les 175 milliards de Téraoctets en 2025.

Les vertus de l'ADN

"L'ADN est une molécule très prometteuse et très compacte qui possède de nombreux avantages", explique-t-elle. Comme celui d'offrir "une capacité extrême, un milliard de fois plus grande que celle d'un disque dur". L'ADN est aussi une molécule durable, qui résiste au temps et qui ne s'altère pas, et ce "pendant des centaines d'années, voire plus, comme le prouve la récupération par les scientifiques de l'ADN d'un mammouth vieux de 40 000 ans." Des propriétés qui tranchent avec les dispositifs actuels et présentent un double impact positif, environnemental et sociétal. En effet, "la capacité offerte par la molécule ADN en termes de stockage permettrait de limiter la construction de nouveaux data centers, lesquels génèrent autant d'émissions de CO2 que l'ensemble de l'industrie mondiale du transport aérien. En outre, la durabilité de la solution réduirait le recours aux périphériques conventionnels que les data centers doivent remplacer très régulièrement, limitant d'autant le gaspillage de matériaux et d'énergie, donc du coût du stockage. Enfin, l'intégrité des données garantie par l'ADN donnerait un second souffle à l'archivage des données, notamment lié à la préservation du patrimoine culturel". Et Melpomeni Dimopoulou de citer en exemple l'incendie de 2008 d'un arrière-studio d'Universal, en Californie, durant lequel des centaines de milliers de titres sont partis en fumée. "Cela reste le plus grand désastre de l'histoire de la musique". Bref, avec l'ADN de synthèse, "qui n'est pas issu d'un organisme, qui ne contient pas de gènes et qui ne peut donc pas produire de vie", insiste-t-elle, le stockage se fait plus vert. Et au regard des besoins identifiés, notamment en matière de données froides (données rarement utilisées comme les photos anciennes stockées par les utilisateurs sur Facebook) dont le volume ne cesse de croître chaque année, la solution dispose d'arguments pour convaincre.

Projet européen Oligoarchive

D'ailleurs, elle a déjà convaincu. L'algorithme développé pendant sa thèse, aujourd'hui breveté, permettant d'encoder dans un code non plus binaire mais quaternaire (en utilisant les 4 nucléotides de l'ADN que sont A, C, G, T), bien plus robuste aux erreurs, a fait l'objet de plusieurs publications dont certaines ont été primées. En 2019, la jeune chercheuse et son laboratoire entrent dans un consortium de recherche européen dans le cadre du programme Horizon 2020, baptisé Oligoarchive, qui vise à proposer une solution de stockage de bout en bout dans l'ADN, coordonné par l'Imperial College of Science Technology and Medicine de Londres aux côtés d'Eurecom, de la start-up irlandaise Helixworks et du CNRS. Enfin, elle a remporté cette année le concours Jeunes Docteurs Innovants de la Région Sud et reçu une bourse d'un an co-financée par la SATT Sud-Est pour la construction d'un premier business plan. La dotation associée au Prix Jeunes Talents France 2021 porté par la Fondation L'Oréal, l'Unesco et l'Académie des sciences vient donc enrichir un projet dont la voie semble bien tracée...

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Dans le Sud, quatre chercheuses primées

Outre Melpomeni Dimopoulou, trois autres jeunes chercheuses de Provence Alpes Côte d'Azur ont été saluées par le Prix Jeunes Talents France 2021. Il s'agit d'Océane Dufies, doctorante au Centre Méditerranéen de médecine moléculaire (C3M), à Nice, qui cherche à mieux détecter les bactéries pathogènes pour stimuler l'immunité. Daphné Lemasquerier, doctorante à l'Institut de recherche sur les phénomènes hors équilibre (IRPHE), à Marseille, qui s'attache à modéliser la dynamique observée dans l'atmosphère de Jupiter à l'aide d'expériences de mécanique des fluides en rotation, de simulations numériques et de modèles théoriques. Et Stella Bitchebe, doctorante au laboratoire Informatique, Signaux et Systèmes de Sophia Antipolis (I3S) et au Laboratoire de l'informatique du Parallélisme (LIP) de Lyon, qui s'intéresse à la réduction de l'empreinte carbone des data centers et à leur amélioration en termes de sécurité.

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Commentaire 1
à écrit le 08/10/2021 à 21:36
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En théorie on peut stocker n'importe quelle information sur une chaîne d'ADN en utilisant les bases comme 'bits'. On peut même travailler en base 4 puisque l'on dispose de quatre bases. Il est également possible d'implanter un code correcteur d'erreu...

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