Vision 20 20
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Vision 20/20. Vivre dans un monde scientifique et technologique. Jacques Allard, Ph.D. Le XX e siècle: le siècle de la physique. Le rayon X (Roentgen Nobel 1901) La relativité (Einstein 1904) La théorie quantique (Planck 1900) Énergie atomique Transistor, ordinateur Laser

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Presentation Transcript
Vision 20 20

Vision 20/20

Vivre dans un monde scientifique et technologique

Jacques Allard, Ph.D.


Le xx e si cle le si cle de la physique
Le XXe siècle:le siècle de la physique

  • Le rayon X (Roentgen Nobel 1901)

  • La relativité (Einstein 1904)

  • La théorie quantique (Planck 1900)

    • Énergie atomique

    • Transistor, ordinateur

    • Laser

    • Imagerie par résonnance magnétique


Science technologie du xx e si cle
Science/technologie du XXe siècle

  • Conception par modélisation

    • Objectif

    • Modèle mathématique

    • Problème d’optimisation

    • Solution


Science technologie du xx e si cle1
Science/technologie du XXe siècle

  • Conception par modélisation

    • Lentilles optiques

    • Aéronautique (Boeing 777)

    • Automobiles

    • Pneu


Science technologie du xx e si cle2
Science/technologie du XXe siècle

  • Conception par modélisation


Les maths du xx e si cle
Les maths du XXe siècle

  • Au service de la physique

    • Calcul différentiel et intégral (Newton, Leibnitz – 16XX)

    • Équations différentielles

      • Topologie algébrique (Poincaré ~ 1900)

      • Méthodes des éléments finis

    • Calcul vectoriel

      • Espaces de Hilbert (mécanique quantique)

        (… et les maths « pures »)


Le future extr me
« Le future extrême »

  • Importance de la science

  • Économie de l’innovation

  • Progrès de la médecine

  • Défis énergétiques

  • Changement climatique

+Socio-économique

James Canton The Extreme Future – Penguin 2006


Le future extr me1
« Le future extrême »

  • Technologie de l’information

    • Aujourd’hui, nouvelle-née à 25 ans

  • Communication: connectivité universelle

    • Partout/en tout temps/sur demande

  • Nanotechnologie

  • Bio-XXXX

    • XXXX = chimie, info, physique, math, génie, etc…

James Canton The Extreme Future – Penguin 2006


Le xxi e si cle le si cle de la biologie
Le XXIe siècle:le siècle de la biologie

  • Génomique

  • Protéonomique

  • Biochimie, bioinformatique,biomathématique, biophysique, etc.

    • Médicaments sur mesure ???

    • Virus et bactéries sur mesures ???

    • Cellules sur mesures ???

    • Modifications génétiques ???

    • Organismes sur mesures ???


Biologie au xxi e si cle
Biologie au XXIe siècle

  • Prédiction: si … alors …

    • Si le gène ABC du virus H5N1 est devient XYZ, H5N1 pourra se transmettre entre humains

  • Construction

    • Construire un virus qui produit de l’insuline selon les besoins de son hôte

    • Construire un pesticide spécifique à un seul organisme (une espèce invasive, par exemple)


Biologie au xxi e si cle1
Biologie au XXIe siècle

  • Conception par modélisation en BIOLOGIE

    • Objectif

    • Modèle mathématique

    • Problème d’optimisation

    • Solution


Biologie au xxi e si cle2
Biologie au XXIe siècle

  • Conception par modélisation en pharmacologie

    • Protéine cible

    • Action désirée

    • Conception de la molécule

    • Modélisation de l’activité

    • Prédire les effets secondaires

  • Modélisation de l’ingestion du comprimé jusqu’à l’impact épidémiologique


Biologie au xxi e si cle3
Biologie au XXIe siècle

  • Analgésique efficace

  • Cause crises cardiaques et embolies

4-[4-(methylsulfonyl)phenyl]-3-phenyl-2(5H)-furanone


Les mathématiquesdestechnologies de l'informationet des systèmes complexes


Mod lisation math matique dans le d veloppement pharmaceutique
Modélisation mathématique dans le développement pharmaceutique

Projet MITACS

  • Dr. Jack A. Tuszynski, (U of A - Physique)

  • Dr. Thoms Hillen, (U of A – Mathématiques et statistique)

  • Dr. Gerda de Vries, (U of A – Mathématiques et statistique)

  • Dr. Michael Y. Li, (U of A – Mathématiques et statistique)

  • Dr. D. Peter Tieleman, (U Calgary - Biologie)

  • Dr. Lukasz Kurgan, (U of A – Génie informatique)

  • Dr. Eric Cytrynbaum, (U of British Columbia - Mathématiques)

  • Dr. Stephanie Portet, (U of Manitoba - Mathématiques)

  • Dr. Siv Sivaloganathan, (U of Waterloo – Mathématiques appl.)

  • Dr. Roderick Melnik, (Wilfrid Laurier U - Mathématiques)


Objectif
Objectif pharmaceutique

  • Modéliser

    • Une cellule

    • Un organe

    • Un organisme

    • Une population

    • Un écosystème


Objectif1
Objectif pharmaceutique

  • Modéliser

    • La communication intracellulaire

    • La communication inter-bactérielle

      • « Perception du quorum »

    • La communication intra-organisme

    • Etc.


Les maths du xxi e si cle
Les maths du XXI pharmaceutiquee siècle

  • Au service des systèmes complexes

    • et, en particulier, de la biologie

    • Échelles multiples

    • Complexité inédite

    • Solutions numériques, par simulation, etc.


L univers politico conomique
L’univers politico-économique pharmaceutique

  • La Globalisation

  • La Chine

    Le nombre d’étudiants chinois « brillants »>Le nombre TOTAL des étudiants nord-américains

  • Les Indes

    • Employés IBM aux Indes :

      • 2004: 9,000

      • 2006: 43,000

Karl Fish - http://www.youtube.com/watch?v=xHWTLA8WecI


Alvin toffler f vrier 2007 choc du futur 1970
Alvin Toffler Février 2007 pharmaceutique« Choc du futur » - 1970

Interviewer

“You've been writing about our educational system for decades. What's the most pressing need in public education right now?”

Toffler

“Shut down the public education system.”

Edutopia 2007/02


L apprentissage des maths et des sciences objectifs
L’apprentissage des pharmaceutiquemaths et des sciences: Objectifs

  • Apprendre à:

    • Comprendre

    • Rechercher

    • Évaluer

    • Intégrer des « boîtes noires »

    • Partager et coopérer


L apprentissage des maths et des sciences objectifs1
L’apprentissage des pharmaceutiquemaths et des sciences: Objectifs

  • Comprendre

    • Qualité de la connaissance plutôt que quantité


L apprentissage des maths et des sciences objectifs2
L’apprentissage des pharmaceutiquemaths et des sciences: Objectifs

  • Chercher

    • L’information

    • Les méthodes

    • Les collaborateurs


L apprentissage des maths et des sciences objectifs3
L’apprentissage des pharmaceutiquemaths et des sciences: Objectifs

  • Évaluer

    • Qualité

    • Pertinence


L apprentissage des maths et des sciences objectifs4
L’apprentissage des pharmaceutiquemaths et des sciences: Objectifs

  • Intégrer les « boîtes noires »

    • Intégrer des connaissances profondes et des connaissances « fonctionnelles »

    • Savoir comment choisir une « boîte noire »

    • Savoir comment utiliser une « boîte noire »


L apprentissage des maths et des sciences objectifs5
L’apprentissage des pharmaceutiquemaths et des sciences: Objectifs

  • Coopérer

    • Travail en équipe, localement et à distance

    • Partager les responsabilités


L apprentissage des maths et des sciences contenu
L’apprentissage des pharmaceutiquemaths et des sciences: contenu

  • Contenu: Base

    • Lire, écrire, communiquer

    • Mathématiques

    • Technologie de l’information et des communications

  • Contenu: Occasion d’apprentissage

    • Le message est le médium


L apprentissage des maths et des sciences comment
L’apprentissage des pharmaceutiquemaths et des sciences: comment

  • Comment

    • En faisant…

    • Dans un contexte multidisciplinaire


Exemple bo te noire en math
Exemple: « boîte noire » en math pharmaceutique

  • Analytique et graphique

    • a1x + b1y = c1

    • a2x + b2y = c2

  • Graphique et « boîte noire »

    • a1x + b1y = c1

    • a2x + d2x2 + b2y = c2

  • Boîte noire seulement

    • Tout autre système d’équations

Boîte noire = technologie appropriée


Les maths
Les maths pharmaceutique

« Si la chimie était enseignée comme les maths le sont, nous serions toujours au … moyen-âge. »


Qui ? pharmaceutique

  • Tous les élèves!

    • Déplacer « la cloche »

    • L’effet d’entraînement


La technologie
La technologie pharmaceutique

  • Un outil

  • Pas une solution

    • Nouveau contenu

      • Comment utiliser la technologie

New York Times - May 4, 2007

Seeing No Progress, Some Schools Drop Laptops

Un enseignant: "The art of thinking is being lost. Because people can type in a word and find a source and think that's the be all end all."


L environnement technologique
L’environnement technologique pharmaceutique

  • Centré sur le Web

  • Matériel du « domaine publique »

    • Manuel remplacé?

  • Accessible?

    • Warcraft, Sim City, Second Life, etc…


La cl
La clé pharmaceutique

  • Les intervenants

    • Les enseignants

    • La formation continue des enseignants

    • Insertion d’autres intervenants

  • Comparer au privé

    • La sélection à l’embauche

    • La motivation

    • La formation continue

    • L’utilisation de consultants


L urgence
L’urgence pharmaceutique

  • L’Asie (et les « privilégiés »)

    • Système stratifié par niveau d’habileté

    • Formation supplémentaire (« juku »)

    • Formation individuelle

      • Camps d’été en sciences, math et technologie

      • Entraîneur particulier pour le « SAT »

      • « Profile Harvard »


Vision 20 201

Vision 20/20 pharmaceutique

S’inscrire dans le monde multiculturel et multilingue

de demain


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