Pourquoi la formation de chercheurs en nanosciences doit-elle briser les silos universitaires ?

Le paysage de la recherche mondiale est en pleine mutation. Pour la France, nation d’excellence scientifique, le défi n’est plus seulement de produire des connaissances fondamentales de premier ordre, mais de transformer cette puissance intellectuelle en leadership technologique et industriel. Dans le domaine stratégique des nanosciences, ce constat est particulièrement prégnant. Nous formons des chercheurs brillants, capables de sonder les mystères de la matière à l’échelle atomique, mais nous peinons encore à convertir systématiquement leurs découvertes en entreprises deep tech florissantes et en leaders de l’industrie.

Les discussions habituelles s’attardent sur la nécessité de développer les « soft skills » ou de renforcer les liens entre université et industrie. Ces points sont valides, mais ils ne touchent pas au cœur du problème. Ils traitent les symptômes d’un système de formation doctorale qui, par sa structure même, reste souvent cloisonné. La spécialisation à outrance, la dichotomie stérile entre recherche fondamentale et appliquée, et la déconnexion avec les réalités économiques créent des chercheurs ultra-spécialisés mais mal préparés aux exigences de l’innovation de rupture.

Et si la véritable révolution ne résidait pas dans l’ajout de quelques modules de formation, mais dans la refonte de la thèse elle-même ? Si nous la concevions non plus comme l’aboutissement d’un parcours académique, mais comme la première étape d’une ingénierie de carrière délibérée ? Cet article propose une vision exigeante : celle d’une formation doctorale en nanosciences qui brise les silos pour forger non pas de simples docteurs, mais les futurs architectes de la valeur de la deep tech.

Nous analyserons comment les mécanismes de financement, les choix de sujets de thèse, les stratégies de publication et le développement de compétences transversales doivent être repensés pour préparer l’élite scientifique dont notre économie a besoin. Ce guide s’adresse aux directeurs d’écoles doctorales, aux professeurs et aux étudiants ambitieux qui aspirent à être les acteurs de cette transformation.

Pourquoi les bourses CIFRE avec les startups sont-elles le meilleur tremplin actuel ?

Le dispositif de Conventions Industrielles de Formation par la Recherche (CIFRE) n’est plus une voie alternative, mais bien la voie royale pour le doctorant aspirant à un rôle de premier plan dans la deep tech. Loin d’être un simple mécanisme de financement, la thèse CIFRE, particulièrement au sein d’une startup, est un véritable accélérateur d’acculturation. Elle plonge le chercheur dans un environnement où la rigueur scientifique doit composer avec les impératifs de vitesse, d’agilité et de création de valeur à court terme. Le gouvernement français ne s’y trompe pas, prévoyant une augmentation significative du nombre de contrats, pour atteindre 2 150 CIFRE par an en 2027, contre 1 500 en 2020.

Réaliser sa thèse dans une jeune pousse innovante expose le doctorant à l’ensemble du cycle de vie d’un produit : de l’idée initiale à la preuve de concept, du prototypage à la recherche de financements. Il apprend à dialoguer avec des investisseurs en capital-risque (VCs), à comprendre les enjeux de la propriété intellectuelle et à participer à l’élaboration d’une roadmap produit. C’est une formation intensive et immersive à la double compétence techno-économique qui est aujourd’hui indispensable. Le doctorant ne se contente pas de produire des connaissances ; il participe directement à la monétisation du savoir, un apprentissage inestimable qui ne s’acquiert dans aucun amphithéâtre.

Cette immersion précoce dans le monde de l’entreprise forge des profils hybrides, capables de naviguer avec aisance entre le laboratoire et le comité de direction. Le doctorant CIFRE n’est pas seulement un expert de son domaine, il devient un atout stratégique pour l’entreprise, comprenant les contraintes techniques aussi bien que les opportunités de marché. C’est ce qui explique en grande partie leur excellente insertion professionnelle.

Comment structurer ses résultats nano pour viser Nature ou Science ?

Aspirer à publier dans des revues de premier plan comme *Nature* ou *Science* reste un objectif légitime et un marqueur d’excellence scientifique. Cependant, la clé du succès a évolué. Aujourd’hui, une découverte, même brillante, ne suffit plus. Les comités éditoriaux recherchent une histoire, un « narratif scientifique » qui met en lumière non seulement une avancée, mais aussi son importance potentielle et son contexte. La publication devient un exercice de storytelling scientifique, où la clarté, l’impact et la portée de la découverte sont aussi importants que les données brutes elles-mêmes.

Ce schéma narratif repose de plus en plus sur l’interdisciplinarité. Les publications les plus citées sont souvent celles qui se situent à l’intersection des domaines, là où une technique issue de la physique des matériaux permet une avancée spectaculaire en biologie, ou qu’un concept de la nanoélectronique résout un problème en sciences de l’environnement. Un exemple illustratif est la publication « Detection of Anaplasma and Ehrlichia bacteria in humans, wildlife, and ticks in the Amazon rainforest » dans *Nature Communications*. Ce travail montre comment des approches nanotechnologiques pointues, appliquées à un problème biomédical et écologique concret, peuvent mener à une publication à très fort impact, précisément parce qu’elle brise les silos disciplinaires.

Pour un doctorant, cela signifie qu’il doit penser sa recherche non pas comme une exploration verticale dans un champ ultra-spécialisé, mais comme la construction d’un pont entre plusieurs disciplines. La question n’est plus seulement « Quelle est ma découverte ? » mais « Quel problème majeur, hors de mon champ immédiat, ma découverte peut-elle aider à résoudre ? ». Cette perspective change radicalement la manière de structurer un article, de présenter ses résultats et de rédiger son introduction et sa conclusion, qui doivent clairement articuler l’importance de ce pont interdisciplinaire.

Thèse sur un effet quantique obscur ou sur un capteur vendable : quel choix de carrière ?

C’est le dilemme fondateur pour de nombreux doctorants en nanosciences. Faut-il s’engager dans une recherche fondamentale, explorant des phénomènes exotiques avec un horizon d’application lointain, ou se concentrer sur un projet appliqué, visant le développement d’un produit concret à court terme ? Ce choix n’est pas anodin ; il dessine des trajectoires de carrière radicalement différentes. Pour éclairer cette décision stratégique, il est essentiel de comparer objectivement les deux voies.

Le tableau suivant synthétise les principaux arbitrages entre une thèse fondamentale et une thèse appliquée, offrant une grille de lecture claire pour les futurs doctorants et leurs encadrants.

La thèse fondamentale est la voie traditionnelle vers une carrière académique. Elle offre la possibilité de contribuer à l’édifice de la connaissance et de devenir une sommité mondiale sur un sujet de pointe. Cependant, elle peut mener à une hyper-spécialisation qui rend la transition vers l’industrie plus complexe. À l’inverse, la thèse appliquée, souvent menée en partenariat avec l’industrie (type CIFRE), offre des débouchés plus directs et mieux rémunérés dans le secteur privé. Les données du ministère le confirment : 70% des docteurs CIFRE travaillent toujours en R&D cinq ans après leur thèse, preuve de la pertinence de leur formation pour les besoins industriels.

La vision moderne n’oppose plus ces deux voies mais cherche à les fusionner. La thèse idéale serait celle qui, partant d’un effet fondamental, parvient à identifier et prototyper une application vendable. C’est dans cette synthèse que se trouvent les plus grandes opportunités de création de valeur et les carrières les plus spectaculaires, celles qui mènent à la création de spin-offs universitaires à fort potentiel.

L’erreur du physicien qui ignore la biologie et rate l’application majeure de sa découverte

L’un des plus grands freins à l’innovation de rupture est le cloisonnement disciplinaire. Un physicien peut développer un nanomatériau aux propriétés optiques extraordinaires sans jamais réaliser que son application la plus révolutionnaire se trouve dans le marquage de cellules cancéreuses. Un chimiste peut synthétiser une nouvelle molécule sans savoir qu’elle pourrait résoudre un problème de stockage d’énergie dans les batteries de nouvelle génération. Ce manque de vision périphérique est une perte de valeur colossale, directement imputable à une formation qui encourage la spécialisation verticale au détriment de la culture interdisciplinaire.

Briser ces silos est une mission institutionnelle. Des organismes comme le C’Nano l’ont bien compris en initiant des actions structurantes pour créer des ponts entre les communautés de physiciens, chimistes et biologistes. En s’associant avec des partenaires industriels et académiques variés, le C’Nano promeut activement une recherche décloisonnée, consciente que les plus grandes innovations naissent aux frontières. Cette démarche doit infuser à tous les niveaux de la formation doctorale, en rendant l’exposition à d’autres disciplines non pas optionnelle, mais obligatoire.

Le doctorant du 21ème siècle doit être formé à penser en « architecte de systèmes », capable de comprendre comment sa brique technologique fondamentale peut s’intégrer dans un ensemble plus vaste pour répondre à un besoin marché. Cela requiert une curiosité active et des stratégies concrètes pour s’exposer à des problématiques hors de son champ de confort. Il ne s’agit pas de devenir un expert en tout, mais de développer un « radar à opportunités » en cultivant une compréhension de base des grands défis dans des domaines connexes comme la santé, l’énergie ou l’environnement.

Quand commencer à réseauter dans l’industrie pour ne pas finir au chômage après le doctorat ?

La réponse est simple et contre-intuitive pour beaucoup d’académiques : le premier jour de la thèse. L’idée selon laquelle le réseautage est une activité à entreprendre six mois avant la soutenance est une erreur stratégique majeure. Le réseau professionnel n’est pas une ressource que l’on active en cas d’urgence, mais un capital qui se construit patiemment, sur la durée, basé sur la confiance et la valeur mutuelle. Pour le doctorant, il s’agit de se rendre visible et d’identifier les acteurs clés de son futur écosystème bien avant d’être en recherche active d’un poste.

Cette construction de réseau ne se limite pas à collectionner des contacts sur LinkedIn. Elle passe par une participation active à des conférences industrielles (et pas seulement académiques), des salons technologiques, et des workshops. C’est l’occasion d’échanger avec des ingénieurs, des chefs de produit et des directeurs R&D pour comprendre leurs problématiques, leur langage et leurs besoins. Cette immersion permet de confronter la pertinence de son propre projet de recherche aux réalités du marché et, potentiellement, de l’orienter pour maximiser son employabilité. L’efficacité de cette approche est démontrée par les chiffres : près de 90% des docteurs CIFRE trouvent un emploi dans les 6 mois, en grande partie grâce aux liens tissés avec le monde de l’entreprise durant leurs trois années de thèse.

Le doctorant doit se voir comme un consultant expert en devenir. Chaque conversation avec un industriel est une opportunité de démontrer son expertise, de proposer des pistes de réflexion et de se positionner comme un futur collaborateur de valeur. Participer à des jurys de thèse, encadrer des stagiaires issus de l’industrie ou simplement solliciter des entretiens informationnels sont autant de démarches proactives qui construisent une réputation et ouvrent des portes bien avant que le besoin ne s’en fasse sentir. Un réseau solide est la meilleure assurance contre l’incertitude professionnelle post-thèse.

Savoir tout sur le graphène ou savoir parler au marketing : qui devient directeur technique ?

La trajectoire de carrière d’un chercheur en nanosciences ne culmine pas nécessairement par un poste de professeur d’université ou de directeur de recherche au CNRS. Pour les profils les plus ambitieux et orientés vers l’industrie, le rôle de Chief Technology Officer (CTO) d’une startup ou d’une ETI deep tech représente un aboutissement prestigieux. Or, les compétences qui mènent à ce poste ne sont pas celles qui garantissent une publication dans *Nature*. L’expertise technique profonde est un prérequis, mais elle est loin d’être suffisante.

Le CTO qui réussit est celui qui maîtrise la compétence que l’on peut appeler le « T-Shaped Leadership ». La barre verticale du « T » représente son expertise verticale profonde dans un domaine (le graphène, les quantum dots, la spintronique…). Mais la barre horizontale, tout aussi cruciale, représente ses compétences transversales : sa capacité à comprendre une contrainte marché, à lire un compte de résultat (P&L), à dialoguer avec les équipes marketing et commerciales, et à traduire une feuille de route stratégique en spécifications techniques pour ses équipes. Cette vision est parfaitement résumée par un directeur R&D de STMicroelectronics, qui souligne que le CTO doit être un « traducteur en chef ».

Le CTO doit être un ‘traducteur en chef’ capable de transformer une contrainte marché en spécification technique et une avancée R&D en argument commercial.

– Directeur R&D, STMicroelectronics, Entretien industrie nanotechnologies

Ce rôle de « traducteur » est fondamental. Le CTO est le pivot qui assure l’alignement entre la vision technologique et la stratégie business de l’entreprise. Il doit être capable de vulgariser une innovation complexe pour convaincre des investisseurs, d’expliquer une limitation technique à un commercial impatient, et d’arbitrer entre la poursuite de l’innovation pure et la nécessité de respecter un « time-to-market ». La formation doctorale doit donc intégrer cette dimension, en exposant les doctorants à des études de cas business, des cours de finance pour non-financiers et des projets en collaboration avec des écoles de commerce.

Nano-bio, Nano-élec ou Nano-matériaux : quelle filière paie le mieux ?

Au-delà de la passion scientifique, le choix d’une spécialisation en nanosciences a des implications très concrètes sur les perspectives de carrière et de rémunération. Si toutes les branches des nanotechnologies sont porteuses, certaines se distinguent par une demande industrielle plus forte et, par conséquent, des salaires plus élevés. Il est pragmatique et nécessaire pour un étudiant en master ou un doctorant de se pencher sur ces réalités de marché au moment de son orientation.

Le tableau ci-dessous, basé sur une analyse du marché de l’emploi en France pour 2024, offre un aperçu comparatif des salaires par grande filière. Il doit être considéré comme un outil d’aide à la décision, reflétant les tendances actuelles du marché.

Deux enseignements majeurs se dégagent de ces données. Premièrement, la nanoélectronique reste un domaine extrêmement rémunérateur, tiré par la demande insatiable des industries des semi-conducteurs et de l’intelligence artificielle. Deuxièmement, et c’est le point le plus important qui corrobore l’ensemble de notre analyse, les profils les plus valorisés sont ceux qui se situent à la convergence des disciplines (nano-bio-info). Ces « architectes de la valeur », capables de combiner des briques technologiques de différents domaines pour créer des solutions innovantes, commandent les salaires les plus élevés dès le début de leur carrière et connaissent la progression la plus rapide. C’est la prime à l’interdisciplinarité et à la vision système.

Ce constat doit inciter les étudiants à ne pas choisir leur spécialisation uniquement sur la base d’un intérêt scientifique, mais aussi en analysant les dynamiques de marché et en privilégiant les parcours qui leur permettront d’acquérir cette double, voire triple, compétence.

Pourquoi un mastère spécialisé en nanotechnologies est-il l’accélérateur de carrière ultime pour un ingénieur ?

Pour un ingénieur déjà diplômé, désireux de pivoter vers la deep tech ou d’acquérir une expertise de pointe, le Mastère Spécialisé (MS) en nanosciences et nanotechnologies représente un investissement de carrière exceptionnel. Plus court et plus professionnalisant qu’un doctorat, ce type de formation d’un an (niveau Bac+6) est conçu pour apporter une couche de spécialisation de très haut niveau, directement applicable en entreprise. C’est l’outil parfait pour transformer un bon profil d’ingénieur généraliste en un expert très recherché.

Des programmes comme le Master Nanosciences et Nanotechnologies d’Aix-Marseille Université sont spécifiquement conçus pour former des diplômés capables d’apporter des « solutions innovantes aux problèmes complexes ». L’accent est mis sur les projets, les études de cas industriels et les stages longs, garantissant que les compétences acquises sont en parfaite adéquation avec les besoins des employeurs. Le MS agit comme un pont, permettant à l’ingénieur de maîtriser rapidement le langage, les outils et les enjeux des nanotechnologies pour devenir immédiatement opérationnel dans des postes de R&D, de chef de projet innovation ou de business developer spécialisé.

Ce diplôme est également une excellente porte d’entrée pour les ingénieurs qui souhaitent ensuite s’engager dans une thèse CIFRE. Avec une base solide en nanotechnologies, ils deviennent des candidats de choix pour les entreprises, capables de démarrer leur projet de recherche avec une longueur d’avance. La France, se positionnant au 2e rang européen pour l’investissement dans la recherche en nanosciences, offre un écosystème fertile pour ces profils à haute valeur ajoutée. Investir dans un MS en nanotechnologies, c’est donc faire le pari de la compétence rare et de la pertinence marché, un choix qui s’avère presque toujours gagnant à long terme.

La transformation de la formation doctorale en nanosciences n’est pas une option, mais une nécessité stratégique pour notre souveraineté technologique. Il incombe aux directeurs d’écoles doctorales, aux responsables de masters et aux encadrants de thèse de prendre la mesure de ces enjeux et d’initier le changement. Il est temps de repenser audacieusement les programmes pour forger les leaders scientifiques et industriels de demain.