Nos projets exploratoires

Le parcours KOMOD vise à structurer une nouvelle communauté pluridisciplinaire dédiée à la modélisation des organismes supérieurs d’intérêt agronomique et zootechnique. Il repose sur la formalisation et l’encodage des connaissances biologiques afin de faciliter le transfert et la reconstruction de processus biologiques complexes et de favoriser la convergence entre les communautés du végétal et de l’animal, autour de méthodes et de cadres de modélisation communs.

Le projet BIO-HYFG propose d’explorer le potentiel des réseaux de neurones informés par la physique (PINNs) pour mieux comprendre et prédire des phénomènes biologiques complexes de croissance et de fragmentation. En s’appuyant sur trois cas d’étude complémentaires, il vise à développer de nouvelles approches de modélisation combinant connaissances biologiques, mathématiques et intelligence artificielle.

La méthanisation est une biotechnologie clé pour la transition écologique, valorisant les bioressources résiduaires en biogaz renouvelable. Pour atteindre les objectifs européens de production de biométhane, il est essentiel d'optimiser les installations existantes, en développant des modèles hybrides intégrant des technologies 4.0. Le projet exploratoire GREMLHINS propose de développer des modèles hybrides pour la méthanisation en intégrant des données méta‑omiques, et de mettre au point un modèle pilote à partir des échantillons biologiques disponibles.

Le projet SEED étend le Metabolomic Semantic Data Lake, une e-infrastructure combinant Web sémantique et technologies Big Data pour traiter à grande échelle la littérature scientifique en métabolomique. Initialement développée autour des liens entre métabolisme et santé humaine, cette infrastructure est désormais adaptée au domaine du métabolisme végétal. SEED y apporte une exploitation plus fine de l'intelligence artificielle pour annoter automatiquement les publications à partir d'ontologies. Le projet élargit également les sources de littérature intégrées et s'appuie sur quatre cas d'étude pour valider et illustrer les associations découvertes entre métabolites, biomarqueurs et plantes.

Les modèles structure-fonctions (SF), développés dans plusieurs unités INRAE, permettent d’obtenir des représentations dynamiques en 3D de plantes. En décrivant finement le développement et les compétitions internes à la plante ou avec l’environnement, ils représentent un outil de choix pour comprendre et prédire le fonctionnement des plantes en peuplement.

La sélection génétique animale a connu une véritable révolution depuis quelques années, grâce à l’avènement de la génomique, qui a permis sélectionner plus facilement certains phénotypes essentiels aux programmes de sélection. Cependant, relier des variations génétiques détectées à des caractères phénotypiques d’intérêt reste toujours compliqué. Le projet interdisciplinaire OBAMA propose de combiner l’IA et la génomique pour mieux comprendre l’influence des facteurs génétiques sur les phénotypes chez le porc.

La maîtrise de la production en fermentation continue représente un enjeu majeur pour l’industrie des boissons à base de jus végétal fermenté. En proposant la mise au point d’un jumeau numérique capable de prédire et contrôler en continu le processus de fermentation végétale, le projet FermenTwin ouvre des perspectives prometteuses pour les technologies alimentaires.

Mieux comprendre comment les cellules des gonades décodent la signalisation intracellulaire est essentiel pour améliorer et mieux maitriser la reproduction.

Comprendre comment les plantes se défendent face aux agents pathogènes est un enjeu majeur pour aller vers une agriculture utilisant moins de pesticides.

Aujourd’hui, l’agriculture doit faire face à de nombreux défis, parmi lesquels le développement de certains pathogènes lié à la diminution de l’utilisation d’intrants dans un objectif d’agriculture durable ou aux effets du changement climatique. Dans ce contexte, de nombreuses questions se posent à court terme sur les capacités adaptatives de ces bio-agresseurs. Un insecte ravageur résistera t-il à la prochaine vague de chaleur ? Ou sera-t-il au contraire très affecté par la hausse des températures et cessera t-il d’être une menace ?