À l’occasion de la distinction décernée à Henri Kagan, Sylvain Jugé, professeur émérite à l’ICMUB et ancien doctorant du chimiste, revient sur leur rencontre, l’influence qu’il a exercée sur son parcours et sa conception de la recherche. De la synthèse asymétrique à l’étude de l’origine de la chiralité dans le vivant, il évoque un scientifique guidé par les idées nouvelles, dont l’héritage se prolonge dans plusieurs générations de chercheurs.
Vous avez rejoint le laboratoire d’Henri Kagan au début des années 1970. Comment l’avez-vous rencontré et qu’est-ce qui vous a donné envie de travailler avec lui ?
J’ai intégré le laboratoire du Pr Henri Kagan en 1972 pour effectuer un DEA[1] de chimie organique physique sur l’induction asymétrique par photosensibilisation. J’ai ensuite soutenu une thèse de troisième cycle en 1975, puis ma thèse d’État en 1984.
À l’époque, j’étais étudiant à Paris. Un de mes professeurs nous avait parlé d’un jeune enseignant-chercheur à Orsay qui venait de publier des travaux novateurs sur l’induction asymétrique par la lumière polarisée circulaire. Cette approche, à l’interface entre la chimie et la physique, m’intéressait énormément.
Je suis donc allé le rencontrer. Je m’attendais à trouver quelqu’un d’assez distant, mais j’ai découvert un homme très gentil et très humble. Je ne savais pas encore si j’allais réussir la maîtrise et je lui avais expliqué que je ne savais vraiment pas où je me situais par rapport aux autres étudiants. Il m’avait répondu : « Que vous ayez 10 ou 14, cela m’importe peu. Ce qui compte, c’est ce que vous faites. »
Cette réponse m’a marqué. J’ai compris que ce qui comptait pour lui, ce n’était pas le classement, mais la capacité à réfléchir, à créer et à produire quelque chose de nouveau.
Nous avions des discussions scientifiques très libres. Il venait nous voir tous les matins pour discuter de l’avancement de nos travaux. Nous passions souvent la journée à chercher la colonne Vigreux qui allait bien et le bon réducteur…, si bien qu’on n’avait pas grand-chose à lui raconter le lendemain matin. Il était exigeant, mais il savait laisser les chercheurs travailler à leur rythme. Il avait toujours le sourire et on pouvait discuter de science pendant des heures à tout moment.
Photo : Sylvain Jugé dans le laboratoire d’Henri Kagan, 1974
Comment cette rencontre a-t-elle influencé votre propre parcours scientifique ?
Je ne serais probablement pas entré dans l’enseignement et la recherche si je n’avais pas rencontré Henri Kagan. Rien, dans mon environnement familial, ne me destinait particulièrement à une carrière scientifique. C’est progressivement, au fil des études et de la rencontre de professeurs bienveillants dont Kagan, que j’ai persévéré dans cette voie.
Henri Kagan a joué un rôle déterminant dans mon orientation, mais aussi dans ma manière d’envisager la recherche. Il m’a encouragé à suivre mes propres idées et m’a laissé construire mon sujet scientifique.
Après mes premières années de recherche sur les sulfoxydes chiraux, j’ai rejoint le Conservatoire National des Arts et Métiers en tant qu’assistant, où j’ai développé mes propres travaux sur la synthèse asymétrique des organophosphorés P-chirogéniques (ç-à-d porteurs de la chiralité sur l’atome de phosphore). Henri Kagan a continué à suivre mes recherches après mon départ de son laboratoire et a dirigé ma thèse d’État.
J’ai notamment mis au point la méthode de synthèse asymétrique utilisant l’éphédrine comme inducteur asymétrique, qui a donné lieu à un premier brevet en 1981. Par la suite, mes recherches se sont poursuivies autour de la chimie du phosphore chiral, mais aussi de la catalyse d’oxydation sous oxygène moléculaire, de l’hémisynthèse d’acides aminés par réaction de Wittig, de l’hydrométallurgie avec des agents d’extraction thiophosphorés ou encore des leurres lipidiques, dont certains sont de type phosphonate.
H. Kagan m’a transmis le goût des idées originales et la volonté de produire des résultats qui puissent être repris pour faire progresser le domaine.
Qu’est-ce qui caractérisait, selon vous, sa manière de faire de la recherche ?
Ce qui l’intéressait avant tout c’est la nouveauté, ce qui n’existait pas encore. Il aimait les idées nouvelles, « les premières », les approches qui permettaient de faire de belles découvertes.
Je me suis reconnu dans cette façon de concevoir la recherche. Je n’ai jamais été particulièrement attiré par l’optimisation d’une réaction ou par la recherche d’un meilleur résultat simplement pour améliorer une méthode existante. Ce qui m’intéressait, c’était de mettre au point quelque chose de nouveau pour résoudre un problème bien ciblé, et qui puisse servir.
Henri Kagan m’a aussi transmis une certaine exigence scientifique. Les résultats devaient être solides, vérifiés et convaincants. Il ne suffisait pas d’obtenir un résultat intéressant : il fallait s’assurer qu’il était réel et comprendre ce qu’il signifiait, ainsi que le mécanisme.
Je me souviens notamment lors de mes travaux sur la première synthèse asymétrique d’organophosphorés par catalyse de transfert de phase ; lorsque je lui ai présenté les résultats donnant des inductions asymétriques modestes, il m’a demandé si j’étais certain de mes mesures. J’ai dû vérifier mes résultats à plusieurs reprises. Cette exigence était fondamentale.
Il savait également poser la bonne question au bon moment. Au cours d’une discussion ou à la fin d’une conférence, une simple remarque de sa part pouvait vous faire prendre conscience d’un aspect important que vous n’aviez pas vu. Il avait le don de faire progresser votre réflexion scientifique, tout en vous rappelant que rien n’est définitivement acquis et que la modestie reste essentielle.
Cet héritage se retrouve-t-il dans votre manière d’encadrer les jeunes chercheurs ?
Bien sûr, au-delà de transmettre ce goût pour la belle science et cette envie de découvrir quelque chose de nouveau, il y avait aussi le souci de la responsabilité et d’encadrement des jeunes chercheurs et chercheuses. J’ai encadré 28 doctorants et doctorantes au cours de ma carrière. Je me suis toujours senti responsable de leur parcours, notamment parce que les sujets que je leur proposais pouvaient être risqués : ce n’était pas toujours garanti qu’ils aboutissent. J’ai toujours considéré qu’au-delà de leur formation par la recherche, il était important de les accompagner et de les soutenir après la thèse jusqu’à leur entrée dans la vie professionnelle.
J’ai également appris qu’il fallait être attentif aux résultats négatifs ou inattendus et que les belles découvertes sont là, à portée de main. Une expérience qui ne se déroule pas comme prévu n’est pas nécessairement un échec. Elle peut révéler une réaction nouvelle ou conduire à une découverte que l’on n’avait pas anticipée.
Je me souviens ainsi d’un travail sur la photocatalyse d’oxydation d’oléfines que nous faisions à Cergy, où les analyses montraient l’obtention de produits plus volatils qu’attendus. En imaginant tout ce qui était possible, nous avons finalement trouvé que la réaction conduisait à une coupure de la double liaison en aldéhyde ou cétone. Cette observation nous a permis de mettre au point la première « ozonolyse » par photocatalyse sous oxygène moléculaire.
C’est aussi cela, la recherche : savoir observer, être curieux de tout, ne pas écarter trop vite ce qui ne correspond pas à l’hypothèse de départ. Il faut surtout beaucoup, beaucoup de persévérance. Un jour que je déprimais de ma solitude au conservatoire des arts et métiers et d’un certain manque de reconnaissance, il me dit : mais Jugé, vous savez si vous êtes apprécié que par quelques personnes autour de vous, c’est déjà bien. N’espérez pas être apprécié et reconnu pour vos qualités et vos résultats, par tout le monde.
Il m’appréciait tel que j’étais et m’accordait sa totale confiance: ça m’a guidé tout au long de ma vie professionnelle. C’était ça, Henri Kagan.
Quels sont, selon vous, les apports scientifiques majeurs d’Henri Kagan ?
Henri Kagan a apporté des contributions importantes à la synthèse asymétrique et à la compréhension de la chiralité, à tel point que bon nombre d’experts ont été surpris qu’il n’ait pas obtenu le prix Nobel en 2001.[2] En effet, Kagan est très connu pour la découverte de la DIOP[3] et du concept de symétrie C2 pour les ligands chiraux, et leur usage en catalyse asymétrique par les métaux de transition. A l’époque, je me suis dit qu’il l’aurait peut-être pour d’autres travaux, comme les effets non linéaires ou, pour un autre sujet qui le passionnait aussi, sur l’apparition et l’augmentation de la pureté énantiomérique des molécules chirales sur terre.
Photo prise lors de l’entrée d’Henri Kagan à l’Académie des Sciences, 1991 (Source: Pr. Sylvain Jugé)
Dans le vivant, de nombreuses molécules présentent une préférence marquée pour l’un de leurs énantiomères. C’est notamment le cas de la plupart des acides aminés qui constituent les protéines. Comment cette préférence s’est-elle installée ? Comment un très faible excès initial d’une forme moléculaire a-t-il pu être amplifié au cours de processus chimiques ? Henri Kagan s’est intéressé à ces questions, notamment à travers l’étude de ce qu’on appelle des effets non linéaires et de l’amplification de l’induction asymétrique. Ce sont ces travaux-là qui, plus particulièrement, sont récompensés aujourd’hui. Ces recherches dépassent le seul cadre de la chimie de synthèse. Elles touchent à des questions fondamentales sur l’origine de l’asymétrie moléculaire dans le vivant et sur les mécanismes qui ont pu favoriser les reconnaissances moléculaires propices à l’apparition de la vie.
Que représente cette distinction pour vous et pour votre communauté scientifique ?
À titre personnel, c’est une grande satisfaction d’avoir été à bonne école et d’avoir eu la chance de travailler avec Henri Kagan. Même si de nombreux scientifiques remarquables n’obtiennent pas de prix Nobel, et que la valeur de la recherche ne se résume pas qu’aux distinctions, dans le cas présent, elle constitue une belle reconnaissance pour la pertinence de ses travaux, pour les anciens du labo d’Orsay, et aussi pour toute la communauté scientifique travaillant dans le domaine de la chiralité.
[1] Diplôme d’Études Approfondies. Équivaut à un niveau Bac+5
[2] Le prix Nobel de chimie de 2001 a été décerné à William S. Kwoles et Rioji Noyori pour leurs travaux sur la chiralité des réactions d’hydrogénation catalysées et à Barry K. Sharpless ses travaux sur la catalyse chirale de réactions d’oxydation.
[3] Le DIOP est un composé organophosphoré, une diphosphine possédant une symétrie C2, qui se lie aux métaux pour catalyser des réactions asymétriques.