La chimie analytique souffre d’un problème d’image, constate Gert Desmet, professeur en ingénierie chimique à la Vrije Universiteit Brussel. « Au sein de la chimie, on nous perçoit souvent comme des obsessionnels du détail. Lors des travaux pratiques, les étudiants doivent déjà faire preuve d’une précision extrême. Les béchers ne peuvent pas simplement être retournés pour sécher : ils doivent être séchés un par un, parfois même au sèche-cheveux. Et lors de la pesée d’une poudre, le moindre courant d’air est proscrit. » Il n’est donc guère surprenant, selon lui, que de nombreux étudiants préfèrent se spécialiser en chimie organique ou catalytique plutôt qu’en chimie analytique.

Cette image a des conséquences bien réelles. L’industrie est confrontée à une pénurie aiguë de chimistes analytiques. « Les entreprises y répondent en partie par la reconversion de profils existants et par l’automatisation des processus, via la robotisation mais aussi l’IA », explique Desmet. « Malgré cela, l’industrie ne peut se passer de véritables chimistes analytiques. La reconversion a ses limites et, quoi qu’il arrive, il faut des spécialistes pour superviser, interpréter et optimiser ces processus automatisés. »

« L’IA a évidemment sa place, mais aujourd’hui, il est surtout question de robotisation »

À en croire son parcours, Desmet n’est pas, à l’origine, un chimiste analytique au sens strict. Il l’est pourtant devenu dans la pratique. Formé comme ingénieur chimiste, avec une spécialisation en technologie des fermenteurs, il utilisait la chromatographie liquide pour étudier les phénomènes de mélange dans ces systèmes. La technologie l’a immédiatement captivé : la manière dont elle parvient à séparer, quantifier et identifier les composants d’un échantillon. « Réussir cela malgré toutes les forces naturelles contraires, comme la diffusion liée à l’augmentation de l’entropie, reste absolument remarquable. » Il a même proposé un nouveau concept de chromatographie, basé sur les différences de contraintes de cisaillement dans des échantillons visqueux. Si cette idée est restée théorique, elle a marqué le début de sa carrière en chromatographie liquide et en chimie analytique. Il a d’ailleurs été pendant de nombreuses années éditeur associé de la revue Analytical Chemistry.

Nous le rencontrons dans son bureau, au cœur des bâtiments de la faculté d’ingénierie de la VUB. Par la fenêtre, on aperçoit de grands nuages blancs s’élever : de la vapeur issue des installations de chauffage de l’université.

Un observateur pointilleux y verrait sans doute un potentiel d’optimisation.

[rires] « Vous n’avez probablement pas tort. La durabilité est aussi un thème important en chimie analytique. Nous y travaillons, par exemple, via la miniaturisation des colonnes chromatographiques. Cela dit, les quantités d’énergie et de solvants utilisées dans un laboratoire analytique restent très modestes par rapport à celles requises par les installations de production industrielle. »

La chimie analytique est un métier en pénurie, et pourtant vous avez attiré plus de mille participants au congrès HPLC, la grand-messe de votre discipline, organisée l’été dernier à Bruges. Qu’est-ce qui vous a frappé en tant qu’organisateur ?

« Nous avions construit un programme solide, avec un accent clair sur des thèmes actuels comme la durabilité et l’automatisation. Ce choix s’est révélé payant : dès le lundi matin, les sessions consacrées à ces sujets affichaient complet. Et l’automatisation s’est imposée comme le thème majeur du congrès. »

Est-ce lié à une crainte de perdre son emploi ?

« C’est plutôt l’inverse. L’automatisation est aujourd’hui le moteur principal de l’évolution de notre discipline, surtout dans l’industrie, d’où provenait environ la moitié des participants. Développeurs, fournisseurs et utilisateurs de technologies analytiques y travaillent activement. Non seulement pour pallier la pénurie de personnel qualifié, mais aussi parce que les processus automatisés sont plus rentables, fonctionnent en continu et réduisent les risques d’erreur. »

« Le principe de la chromatographie bidimensionnelle est tout simplement fascinant »

Quand on parle d’automatisation aujourd’hui, on pense immédiatement à l’IA…

« L’IA a évidemment sa place, mais pour l’instant, il s’agit surtout de robotisation. En chimie organique, par exemple, les choses sont déjà plus avancées, notamment parce que les flux de travail y sont plus faciles à formaliser. En chimie analytique, les problématiques sont beaucoup plus variées et les techniques disponibles très nombreuses. On doit donc encore souvent s’appuyer sur l’intuition et l’expérience d’experts chevronnés. Cela dit, la recherche sur l’IA progresse aussi en chimie analytique, y compris ici à la VUB. Nous travaillons notamment sur des modèles capables de reproduire, voire de dépasser, le raisonnement d’un analyste humain. »

L’automatisation permettra-t-elle de résoudre la pénurie de personnel ?

« Le nombre de chimistes analytiques nécessaires dans l’industrie diminuera sans doute. Mais le métier évoluera. Il deviendra plus intéressant et donc plus attractif. Le chimiste analytique passera moins de temps à réaliser des analyses répétitives et se concentrera davantage sur l’interprétation des données, à un niveau plus global et systémique. »

Qui sont aujourd’hui les principaux utilisateurs de la chromatographie liquide, et quels nouveaux domaines émergent ?

« Je n’ai pas une vue exhaustive, mais le contrôle qualité dans des secteurs comme l’agroalimentaire, l’environnement et la pharmacie reste central. Un domaine émergent que je connais bien, puisque j’ai obtenu une bourse ERC à ce sujet, est la protéomique clinique : l’analyse de la composition protéique d’un échantillon, par exemple une goutte de sang. La chromatographie liquide permet d’identifier simultanément un grand nombre de protéines. On ne s’intéresse donc pas à des molécules isolées, mais à des ensembles moléculaires complexes. À l’image du séquençage du génome, mais avec un potentiel souvent plus directement pertinent sur le plan clinique. La protéomique ouvre de belles perspectives pour la médecine personnalisée. »

Un tel domaine est sans doute un puissant moteur d’innovation.

« Absolument. La protéomique basée sur la chromatographie liquide reste toutefois très complexe. On doit parfois séparer et identifier plusieurs milliers de protéines différentes. Les installations les plus avancées atteignent aujourd’hui environ dix mille molécules. Il s’agit de chromatographes bidimensionnels, où un pic individuel est redirigé vers un second système pour une analyse à plus haute résolution. Cette technologie, développée ces dernières années dans le monde académique, s’impose désormais dans l’industrie. La capacité de ces systèmes à démêler un échantillon en des milliers de composants, malgré toutes les contraintes physiques, reste tout simplement fascinante. »