En lien étroit avec l’écosystème scientifique académique, national et international, le CEA investit dans une recherche fondamentale d’excellence. Elle est à l’origine d’un spectre très étendu de savoirs et savoir-faire, au service du progrès des connaissances comme de l’ensemble de ses missions et au bénéfice de la société.
Depuis sa création, le CEA développe une recherche fondamentale de pointe dans les disciplines qui fondent son action : la physique, la chimie et la biologie. La Direction de la recherche fondamentale (DRF) regroupe la majeure partie de cette activité. Ses équipes développent un spectre large de connaissances et d’outils d’exception au meilleur niveau mondial, et contribuent à l’exploitation de grandes infrastructures de recherche au bénéfice de la communauté scientifique. Elles participent ainsi au rayonnement scientifique et technologique du pays. Leurs résultats alimentent les autres missions du CEA tout en assurant, plus largement, la pérennité des compétences nécessaires à leur réalisation.
5 domaines
Elles interviennent dans cinq grands domaines au sein des sciences de la matière et du vivant :
- • Les lois fondamentales de l’Univers et le monde quantique
Les équipes de recherche fondamentale du CEA tentent ainsi de dépasser le Modèle standard utilisé pour décrire l’Univers, qu’on sait incomplet. Elles œuvrent également pour le développement d’une « nouvelle physique » autour de la matière et l’énergie noires et s’investissent sur le « quantique », toujours en fort développement tant au niveau fondamental qu’applicatif.
- • Les nouveaux matériaux et états de la matière
Sur la base du triptyque « concevoir, fabriquer, comprendre », le CEA s’intéresse à des systèmes aux propriétés nouvelles et mène des travaux sur la matière complexe et hors d’équilibre ainsi que sur les phénomènes de turbulence.
- • Les évolutions du climat et de l’environnement
Les équipes étudient l’évolution des mécanismes climatiques naturels passés et présents pour en comprendre la dynamique, observent les conditions physico-chimiques modernes depuis le sol et l’espace pour surveiller les changements planétaires et leurs impacts, et simulent les évolutions du climat et de l’environnement.
- • Les mécanismes du vivant
Le CEA caractérise les organismes à toutes les échelles spatiales et temporelles par une approche multidisciplinaire et intégrative de la biologie. Cette approche permet également de travailler à mieux comprendre les modifications pathologiques associées aux cancers et aux maladies infectieuses, immunologiques et neurodégénératives, mais également à mesurer l’impact des changements environnementaux sur la biodiversité.
- • L’organisation du cerveau et le code neural
Le CEA intervient sur ce champ avec un ensemble unique d’instruments de pointe, depuis l’IRM humain le plus puissant du monde jusqu’au microscope trois-photons, en passant par des capteurs électriques et magnétiques ultimes, et des méthodes de stockage, de traitement et d’analyse des données par intelligence artificielle.
Des travaux au service des grandes transitions sociétales
Avec une approche interdisciplinaire intégrant science et technologie, la recherche fondamentale du CEA est également présente sur les grandes questions posées par l’évolution de nos sociétés.
Dans le domaine du numérique, elle a fait très tôt le pari des technologies quantiques, en déployant un premier volet sur les « dispositifs innovants » et un second sur la « théorie de l’information ». Cette implication avec les autres directions permet aujourd’hui au CEA de co-piloter, avec le CNRS et Inria, le « plan quantique » présenté en janvier 2021 par le Président de la République.
Dans le domaine des énergies, elle investit dans le développement des nouvelles technologies de l’énergie (développement de matériaux…) ou des technologies et procédés visant à réduire et valoriser les émissions de gaz à effet de serre (économie circulaire du carbone, batterie, bio-carburants…). Ses travaux portent également sur la physique nucléaire, la fusion et le changement climatique.
Dans le domaine de la santé, elle développe les technologies de la médecine du futur, avec des implications sur la santé numérique, les dispositifs à composante biologique, le parcours de soin et l’organisation de l’Hôpital du futur.
Dans le domaine de la Défense enfin, la DRF participe au programme interministériel de R&D NRBC-E, aux travaux sur l’antibiorésistance et aux recherches duales en sciences et techniques de l’information et de la communication.
Une forte démarche de coopération
Dans cette double dynamique de questionnements fondamentaux et de réponse aux grands enjeux sociétaux, les équipes pluridisciplinaires de la DRF, qui intègrent une forte composante d’ingénierie, assurent le continuum de la découverte vers l’application. La DRF entretient ainsi aussi bien des liens académiques – avec les autres organismes de recherche, en particulier dans le cadre d’unités mixtes et de partenariats avec les grandes universités de recherche - que des connexions avec l’écosystème de l’innovation en travaillant l’industrie.
La recherche fondamentale du CEA est également très engagée dans l’information scientifique, la formation et la construction des grandes universités de recherche. Son rôle d’expert auprès des pouvoirs publics et de la société, ses actions en réponse aux commandes de l’État, son implication dans les enjeux de souveraineté et son action auprès des entreprises et du tissu économique complètent son action. Par des avancées spectaculaires sur des sujets qui nous touchent tou(te)s comme le climat, l’Univers, la santé ou le cerveau, la DRF participe à l’excellence du CEA et contribue aux progrès de la science.
