Prix Michel-Jurdant - Pour que les plantes poussent
L'azote n'a plus de secret pour Donald Smith
Biologiste, Donald Smith s’est toujours passionné pour les plantes puisqu’il a grandi sur une ferme en Nouvelle-Écosse.
Dans son laboratoire de Sainte-Anne-de-Bellevue, Donald Smith cherche à comprendre comment les plantes se nourrissent et comment on peut les aider à croître. Spécialiste du mécanisme de fixation de l'azote, ce biologiste voit ses recherches en écophysiologie soulignées par l'attribution du prix Michel-Jurdant.
Donald Smith met au jour des connaissances fondamentales qui mènent tout droit à des applications pratiques en agriculture. Ainsi, ses recherches ont grandement favorisé l'essor de la culture du soja au Québec alors que certaines de ses découvertes sont maintenant commercialisées à travers le monde. «Au départ de ma carrière, je me suis concentré sur la fixation de l'azote sur les racines des plantes, dit-il. Je me suis aussi intéressé à l'utilisation de l'azote par les plantes et à la manière dont on peut aider leur croissance en le leur en fournissant.»
Pourquoi un intérêt aussi pointu de la part d'un jeune chercheur? À vrai dire, Donald Smith ne le sait pas vraiment. «Oh, voyez-vous, j'ai grandi sur une ferme [en Nouvelle-Écosse]. J'ai pu observer la croissance des plantes et j'ai vu le rôle que jouent les engrais en agriculture... C'était donc la chose la plus naturelle pour moi que de m'intéresser aux plantes.» Et pourquoi avoir entrepris une carrière scientifique? «Tout bonnement parce que, lorsque j'étais jeune, quantité d'émissions de télé nous montraient les merveilles de la science. Et puis, j'étais abonné à des magazines de science pour jeunes... La science, c'était donc une chose naturelle pour moi, si je puis dire!»
L'azote, ce gaz inerte si vital aux plantes
Le chercheur entreprend donc de se spécialiser dans la croissance des plantes. «Sur la ferme comme dans mes recherches, dit-il, j'observais les plantes en constatant que certaines choses les aident à grandir et d'autres pas. C'était pour moi un intérêt très concret, très pratique et c'est tout naturellement que j'en suis venu à me demander pourquoi?» C'est tout bonnement de cette façon que s'est amorcée la quête scientifique d'un grand chercheur.
C'est même par accident, durant ses études, que l'apprenti-chercheur en vient à se passionner pour la fixation de l'azote. «Lors d'une excursion de terrain, j'ai aperçu quelque chose de curieux collé à un rocher, se rappelle M. Smith. J'en ai gratté un peu à l'aide de ma carte d'étudiant et l'ai ramené en laboratoire. Là, j'ai découvert qu'il s'agissait d'une sorte de cyanobactérie, ce qui m'a amené à lire quantité de choses sur la fixation de l'azote par les plantes.»
L'azote est ce gaz inerte qui compose les trois quarts de l'atmosphère que nous respirons. «Il est intéressant de constater que les deux principales composantes de notre air — l'azote et l'oxygène — sont le fruit d'activités biologiques», note fièrement le biologiste.
Normalement, les plantes parviennent difficilement à extraire l'azote dont elles ont besoin pour croître. «Elles doivent recourir à différentes stratégies, indique le spécialiste, dont s'associer à des bactéries. Ce sont des mécanismes fort intéressants à étudier.» C'est aussi pourquoi les agriculteurs et les jardiniers fournissent de l'azote à leurs plantes par l'entremise d'engrais.
Pourquoi le soja cesse-t-il de croître ?
Les premiers travaux du professeur Smith visent donc à comprendre les mécanismes de fixation de l'azote par les racines des plantes, recherches fondamentales qui présentent beaucoup d'intérêt pour la mise au point d'engrais.
L'expertise du chercheur l'amène à s'installer au Québec en 1985, là où il observe un phénomène qui pique sa curiosité. À l'époque, la culture du soja était peu répandue puisque cette plante pousse difficilement chez nous. Les cultivateurs et les agronomes remarquaient que, si les graines semblaient germer normalement, leur croissance marquait une pause inexpliquée. «Personne ne comprenait ce qui se passait, se rappelle M. Smith. Mais on constatait qu'au bout d'un certain temps, les plants de soja se remettaient à croître normalement. What the heck was going on?!», lance-t-il en guise d'interrogation.
Fort de ses connaissances sur la fixation de l'azote, il réalise quelques expériences. «Je savais que le soja est originaire des régions chaudes de la Chine, dit-il. J'imaginais ainsi que le métabolisme de la plante est adapté à la chaleur. J'ai donc fait des expériences en laboratoire... et, pour faire une histoire courte, j'ai montré que les racines de soja réagissaient mal à la fraîcheur du sol québécois.»
Au printemps, lorsque mises en terre, les graines de soja germent normalement mais, le sol étant frais, la plante suspend sa croissance jusqu'à ce qu'il se réchauffe suffisamment. D'un point de vue scientifique, la fraîcheur du sol empêcherait les bactéries d'approvisionner la plante en azote. Pour contourner le problème, le biologiste décide d'enrober les graines d'un composé de bactéries qui, même si le sol est frais, permet à la plante d'amorcer sa croissance normalement.
Cette découverte fondamentale mène à des brevets et débouche sur la mise au point d'un stimulant pour graines. Résultat, Donald Smith crée sa propre petite entreprise — une «spin-off» scientifique — pour commercialiser son invention. C'est ainsi que naît, en 1996, Bios Agriculture et que, en partie grâce aux travaux de son équipe, la culture du soja prend beaucoup d'ampleur au Québec.
Les frustrations du monde des affaires
En réalité, Bios Agriculture a tant de potentiel qu'elle est rachetée en 2002 par l'entreprise ontarienne Agribiotics. Puis, celle-ci est à son tour absorbée par une multinationale américaine, lEMD Crop Biosciences.
Cette aventure, si formidable soit-elle, s'avère pourtant une grande déception pour le chercheur. «J'ai totalement perdu le contrôle de mes découvertes, constate-t-il avec amertume. Je sais que dans le monde des affaires ça se passe comme ça, mais pour moi, il m'a fallu du temps pour me remettre de cette expérience.»
«Ce qui me désole encore davantage, ajoute-t-il, c'est que mes découvertes ont été financées par l'argent des contribuables canadiens. Et voilà qu'aujourd'hui, c'est une multinationale qui en profite!» Et comble de frustration, EMD Crop Biosciences ne mentionne nullement dans son site Internet les contributions de l'équipe de Donald Smith.
Heureusement qu'entre-temps, le biologiste a poursuivi sa carrière en diversifiant énormément ses travaux. Il est même devenu le directeur du département des sciences végétales de l'université McGill. C'est ainsi qu'il se consacre désormais à l'écologie des cultures agricoles ainsi qu'aux changements climatiques appliqués à l'économie biologique. Comme quoi, la passion, ça ne meurt jamais.
***
Collaborateur du Devoir
Donald Smith met au jour des connaissances fondamentales qui mènent tout droit à des applications pratiques en agriculture. Ainsi, ses recherches ont grandement favorisé l'essor de la culture du soja au Québec alors que certaines de ses découvertes sont maintenant commercialisées à travers le monde. «Au départ de ma carrière, je me suis concentré sur la fixation de l'azote sur les racines des plantes, dit-il. Je me suis aussi intéressé à l'utilisation de l'azote par les plantes et à la manière dont on peut aider leur croissance en le leur en fournissant.»
Pourquoi un intérêt aussi pointu de la part d'un jeune chercheur? À vrai dire, Donald Smith ne le sait pas vraiment. «Oh, voyez-vous, j'ai grandi sur une ferme [en Nouvelle-Écosse]. J'ai pu observer la croissance des plantes et j'ai vu le rôle que jouent les engrais en agriculture... C'était donc la chose la plus naturelle pour moi que de m'intéresser aux plantes.» Et pourquoi avoir entrepris une carrière scientifique? «Tout bonnement parce que, lorsque j'étais jeune, quantité d'émissions de télé nous montraient les merveilles de la science. Et puis, j'étais abonné à des magazines de science pour jeunes... La science, c'était donc une chose naturelle pour moi, si je puis dire!»
L'azote, ce gaz inerte si vital aux plantes
Le chercheur entreprend donc de se spécialiser dans la croissance des plantes. «Sur la ferme comme dans mes recherches, dit-il, j'observais les plantes en constatant que certaines choses les aident à grandir et d'autres pas. C'était pour moi un intérêt très concret, très pratique et c'est tout naturellement que j'en suis venu à me demander pourquoi?» C'est tout bonnement de cette façon que s'est amorcée la quête scientifique d'un grand chercheur.
C'est même par accident, durant ses études, que l'apprenti-chercheur en vient à se passionner pour la fixation de l'azote. «Lors d'une excursion de terrain, j'ai aperçu quelque chose de curieux collé à un rocher, se rappelle M. Smith. J'en ai gratté un peu à l'aide de ma carte d'étudiant et l'ai ramené en laboratoire. Là, j'ai découvert qu'il s'agissait d'une sorte de cyanobactérie, ce qui m'a amené à lire quantité de choses sur la fixation de l'azote par les plantes.»
L'azote est ce gaz inerte qui compose les trois quarts de l'atmosphère que nous respirons. «Il est intéressant de constater que les deux principales composantes de notre air — l'azote et l'oxygène — sont le fruit d'activités biologiques», note fièrement le biologiste.
Normalement, les plantes parviennent difficilement à extraire l'azote dont elles ont besoin pour croître. «Elles doivent recourir à différentes stratégies, indique le spécialiste, dont s'associer à des bactéries. Ce sont des mécanismes fort intéressants à étudier.» C'est aussi pourquoi les agriculteurs et les jardiniers fournissent de l'azote à leurs plantes par l'entremise d'engrais.
Pourquoi le soja cesse-t-il de croître ?
Les premiers travaux du professeur Smith visent donc à comprendre les mécanismes de fixation de l'azote par les racines des plantes, recherches fondamentales qui présentent beaucoup d'intérêt pour la mise au point d'engrais.
L'expertise du chercheur l'amène à s'installer au Québec en 1985, là où il observe un phénomène qui pique sa curiosité. À l'époque, la culture du soja était peu répandue puisque cette plante pousse difficilement chez nous. Les cultivateurs et les agronomes remarquaient que, si les graines semblaient germer normalement, leur croissance marquait une pause inexpliquée. «Personne ne comprenait ce qui se passait, se rappelle M. Smith. Mais on constatait qu'au bout d'un certain temps, les plants de soja se remettaient à croître normalement. What the heck was going on?!», lance-t-il en guise d'interrogation.
Fort de ses connaissances sur la fixation de l'azote, il réalise quelques expériences. «Je savais que le soja est originaire des régions chaudes de la Chine, dit-il. J'imaginais ainsi que le métabolisme de la plante est adapté à la chaleur. J'ai donc fait des expériences en laboratoire... et, pour faire une histoire courte, j'ai montré que les racines de soja réagissaient mal à la fraîcheur du sol québécois.»
Au printemps, lorsque mises en terre, les graines de soja germent normalement mais, le sol étant frais, la plante suspend sa croissance jusqu'à ce qu'il se réchauffe suffisamment. D'un point de vue scientifique, la fraîcheur du sol empêcherait les bactéries d'approvisionner la plante en azote. Pour contourner le problème, le biologiste décide d'enrober les graines d'un composé de bactéries qui, même si le sol est frais, permet à la plante d'amorcer sa croissance normalement.
Cette découverte fondamentale mène à des brevets et débouche sur la mise au point d'un stimulant pour graines. Résultat, Donald Smith crée sa propre petite entreprise — une «spin-off» scientifique — pour commercialiser son invention. C'est ainsi que naît, en 1996, Bios Agriculture et que, en partie grâce aux travaux de son équipe, la culture du soja prend beaucoup d'ampleur au Québec.
Les frustrations du monde des affaires
En réalité, Bios Agriculture a tant de potentiel qu'elle est rachetée en 2002 par l'entreprise ontarienne Agribiotics. Puis, celle-ci est à son tour absorbée par une multinationale américaine, lEMD Crop Biosciences.
Cette aventure, si formidable soit-elle, s'avère pourtant une grande déception pour le chercheur. «J'ai totalement perdu le contrôle de mes découvertes, constate-t-il avec amertume. Je sais que dans le monde des affaires ça se passe comme ça, mais pour moi, il m'a fallu du temps pour me remettre de cette expérience.»
«Ce qui me désole encore davantage, ajoute-t-il, c'est que mes découvertes ont été financées par l'argent des contribuables canadiens. Et voilà qu'aujourd'hui, c'est une multinationale qui en profite!» Et comble de frustration, EMD Crop Biosciences ne mentionne nullement dans son site Internet les contributions de l'équipe de Donald Smith.
Heureusement qu'entre-temps, le biologiste a poursuivi sa carrière en diversifiant énormément ses travaux. Il est même devenu le directeur du département des sciences végétales de l'université McGill. C'est ainsi qu'il se consacre désormais à l'écologie des cultures agricoles ainsi qu'aux changements climatiques appliqués à l'économie biologique. Comme quoi, la passion, ça ne meurt jamais.
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