STIMULER LA RECHERCHE FONDAMENTALE ET SON IMPACT

Certaines des percées les plus importantes voient le jour lorsque les scientifiques ont le temps et la liberté nécessaires pour dépasser les limites établies. Cette année, les membres du CIFAR ont continué à réaliser des travaux audacieux aux retombées concrètes, qu’il s’agisse de mettre au point de nouveaux cadres pour comprendre et briser le cycle de la haine, de remettre en question des hypothèses de longue date à propos des eaux souterraines anciennes, ou encore de comprendre comment les anticorps présents dans le lait maternel contribuent à façonner le microbiome intestinal du nourrisson. Ces travaux illustrent toute la puissance de la recherche fondamentale.

Photo : Des stagiaires prélèvent des échantillons dans un puits d’hydrocarbures dans la vallée Lisbon (Utah), dans le cadre de recherches menées au sein du programme Terre 4D : Sciences et exploration du sous-sol du CIFAR.

Trouver de nouveaux moyens de lutter contre les infections fongiques

À l’origine un atelier financé par le CIFAR réunissant les membres du programme Terre 4D : Science et explorationdu sous-sol, ce projet s’est transformé en un article très remarqué publié dans Nature Geoscience, proposant une nouvelle façon de comprendre les « eaux souterraines fossiles » et leur rôle dans un climat en mutation. Ces travaux remettent en question une hypothèse de longue date selon laquelle les eaux souterraines stockées dans un aquifère depuis des milliers d’années seraient non renouvelables. Les membres du programme ont découvert que certains aquifères contenant de l’eau très ancienne peuvent encore réagir relativement rapidement aux conditions climatiques actuelles, y compris aux variations de la recharge liée aux précipitations ou à la fonte des neiges.

La durabilité des eaux souterraines ne dépendrait donc pas seulement de l’âge de l’eau, mais aussi de la rapidité avec laquelle le système aquifère réagit aux changements environnementaux actuels. Alors que les collectivités affrontent des pressions croissantes sur leurs ressources en eau douce, ces travaux offrent un moyen plus précis d’évaluer le moment et les modalités d’une utilisation pérenne des eaux souterraines fossiles. Ces travaux ont été pilotés par Michael Manga (membre; Université de la Californie à Berkeley), Jeffrey McDonnell (spécialiste-conseil; Université de la Saskatchewan), Jennifer McIntosh (membre; Université de l’Arizona), Barbara Sherwood Lollar (coresponsable; Université de Toronto) et Richard Taylor (membre; University College de Londres).

Pleins feux

Alejandra Echeverri (membre du programme des chercheurs mondiaux CIFAR-Azrieli, 2024-2026; Université de la Californie à Berkeley) et Kulbhushansingh Suryawanshi (membre; Nature Conservation Foundation), tous deux membres du programme Avenir et épanouissement, travaillent avec des agriculteurs de la vallée de Spiti, en Inde, afin de comprendre comment les cultures traditionnelles peuvent contribuer à des systèmes alimentaires résilients face au changement climatique. Leur étude a révélé que le pois noir, une culture en voie d’extinction cultivée depuis des générations dans la région transhimalayenne de l’Inde, donnait de meilleurs résultats que les cultures commerciales en conditions de sécheresse. De plus, ces travaux ont permis d’obtenir les premières données de séquençage pangénomique du pois noir, révélant une forte diversité génétique et une teneur élevée en protéines. Ces travaux soulignent à quel point les cultures traditionnelles et les savoirs autochtones peuvent apporter des solutions pour assurer la sécurité alimentaire future dans un monde en réchauffement.

Trouver de nouveaux moyens de lutter contre les infections fongiques

Les infections fongiques représentent une menace sanitaire urgente et croissante, mais le monde compte beaucoup moins d’antifongiques que d’antibiotiques. Face à l’augmentation de la pharmacorésistance, les membres du programme mettent au point de nouveaux traitements pour lutter contre les infections dangereuses avant qu’elles ne deviennent plus difficiles à maîtriser. Des travaux menés par les membres du programme Règne fongique : Menaces et possibilitésLeah Cowen(coresponsable; Université de Toronto), Joseph Heitman (coresponsable; Université Duke), Gerard Wright (membre; Université McMaster) et James Kronstad (titulaire de bourse Power Corporation; Université de la Colombie-Britannique) ont permis de cerner de nouveaux composés aptes à renforcer l’efficacité des antifongiques existants, de repérer de nouveaux médicaments candidats prometteurs et de révéler comment les organismes fongiques pathogènes se développent et survivent.

Trouver de nouveaux moyens de lutter contre les infections fongiques

Repenser comment l’IA appréhende le monde

Pendant des années, une grande partie du domaine de l’IA considérait que de plus grands modèles, davantage de données et une puissance de calcul accrue donneraient lieu à une intelligence supérieure. Les membres du programme Apprentissage automatique, apprentissage biologique du CIFAR remettent depuis longtemps en question cette hypothèse de la « mise à l’échelle ». Ils ont fait valoir que la véritable intelligence nécessite des modèles du monde – des systèmes internes qui représentent le fonctionnement de la réalité, permettant à une IA de prédire les relations de cause à effet, de raisonner à partir de scénarios contrefactuels et de planifier au-delà de la simple prédiction textuelle. Cette question est en train de redéfinir le domaine. Cette année, les membres du programme ont présenté des travaux montrant les limites de la seule mise à l’échelle et explorant de nouvelles façons de créer des systèmes d’IA capables de raisonner avec plus de souplesse.

L’article fondateur du membre Kyunghyun Cho (Université de New York), intitulé Scaling Laws Are Unreliable for Downstream Tasks, démontre que le simple fait d’accroître la taille d’un modèle ne garantit pas automatiquement sa compétence dans des applications complexes du monde réel. Parallèlement, Yoshua Bengio (responsable de comité consultatif, titulaire de chaire en IA Canada-CIFAR à Mila; Université de Montréal) et ses collègues ont présenté l’« auto-agrégation récursive », une nouvelle méthode de conception de systèmes dotés d’un raisonnement dynamique. Quant au spécialiste-conseil Bernhard Schölkopf(ETH Zurich, Institut Max-Planck pour les systèmes intelligents), ses travaux ont fait progresser la recherche sur l’apprentissage de représentations causales, aidant les systèmes d’IA à mieux comprendre pourquoi les choses se produisent, et pas seulement ce qui est susceptible de se produire ensuite.

Globalement, ces avancées complémentaires – mûries et affinées au fil de réunions régulières du CIFAR – jettent les bases d’une nouvelle ère de systèmes d’IA capables d’un véritable raisonnement et d’une réelle compréhension du monde.