Biologie de synthèse

par biologie de synthèse représentent déjà un marché global de 1,5 Md USD qui devrait augmenter de 15 à 25 % par an dans les prochaines années. Cette mutation de l’industrie chimique est motivée par la demande croissante en produits biosourcés et l’obligation de réduction drastique des émissions polluantes des procédés chimiques accompagnés d’une pression réglementaire concernant l’utilisation des matières premières, des intermédiaires de synthèse et des produits chimiques. Dans le domaine de l’énergie, la biologie de synthèse contribue à l’émergence des biocarburants dits « avancés », c’est-à-dire issus de ressources non alimentaires et notamment les carburants 2G issus de biomasse lignocellulosique (résidus d’agriculture ou de foresterie) et les carburants 3G produits par des microorganismes autotrophes (microalgues). La production d’autres molécules par bioconversion fait aussi l’objet de programmes de recherche et de développement prometteurs. Le marché des transports aériens et routiers sont particulièrement ciblés pour répondre à la demande à venir (doublement du trafic aérien d’ici 2030 et du parc automobile particulier mondial avant 2050) et pour réduire leur impact environnemental (25% des émissions de GES sont dues aux seules activités de transport). Ce secteur reste cependant fragile et fortement dépendant des politiques gouvernementales. De façon plus large, l’Union européenne vise à ce que 20% de toute l’énergie qui sera consommée en 2020, c’est-à-dire non limitée aux biocarburants, ait été produite dans ses États membres et à partir de sources renouvelables. Dans le domaine de l’agriculture, le développement de variétés végétales plus productives et mieux adaptées aux contraintes climatiques et territoriales représente un enjeu important pour répondre aux besoins alimentaires d’une population mondiale en forte croissance. Il est estimé que 90% de l’augmentation de la production végétale doit venir d’une augmentation de rendement ou d’intensité de production dans un contexte où la surface arable est saturée. Les progrès récents en ingénierie des génomes participent à relever ce défi tout en réduisant l’impact environnemental de la production agricole. Ils doivent cependant faire face à un certain nombre de verrous notamment réglementaires et sociétaux. Dans le domaine large de l’environnement, surveillance environnementale, détection des pollutions, remédiation et recyclage des déchets organiques sont autant de défis que les technologies de biologie de synthèse participent à relever : en ce qui concerne les biosenseurs, la biologie de synthèse permet l’émergence de bio-rapporteurs innovants, tels que des cellules ou organismes capables de détecter une large gamme de polluants ; elle renouvelle également l’élan vers des stratégies de dépollution biologique ou bioremédiation qui font l’objet de programmes de recherche et de développement prometteurs mais dont les aboutissements sont attendus à plus long terme ; enfin, elle participe au développement de procédés innovants pour l’utilisation de nouvelles ressources (biomasse, déchets, co-produits, produits en fin de vie) afin de faciliter l’accès aux molécules qu’elles contiennent et participer à leur transformation en nouveaux produits tout au long de la chaîne de valeur. Les potentiels environnemental, économique mais aussi sociétal de ces applications sont considérables. Ces opportunités de développement dans des domaines d’applications aussi variés posent de vrais défis à la recherche.