Air Liquide et l’ENS misent sur l’intelligence artificielle pour accélérer la recherche en chimie

Air Liquide, l’École normale supérieure et la Fondation de l’ENS créent une chaire de recherche consacrée aux liens entre intelligence artificielle, chimie et science des matériaux. Baptisée « Intelligence artificielle pour la chimie et par la chimie », elle doit permettre de développer de nouvelles méthodes de recherche capables notamment d’accélérer la découverte de molécules et de matériaux tout en réduisant les besoins en données.

L’intelligence artificielle prend une place croissante dans les laboratoires de recherche et les processus d’innovation industrielle. Elle ne se limite plus à l’analyse de grandes quantités de données. Dans certaines disciplines scientifiques, elle devient progressivement un outil susceptible de modifier la manière même dont les chercheurs conçoivent leurs travaux.

La chimie fait partie des domaines particulièrement concernés. Grâce à des modèles prédictifs, l’intelligence artificielle peut contribuer à anticiper certaines propriétés des molécules, à identifier de nouvelles combinaisons ou encore à accélérer la conception de matériaux.

C’est dans ce contexte qu’Air Liquide, l’École normale supérieure et la Fondation de l’ENS annoncent la création d’une chaire de recherche consacrée à « l’Intelligence artificielle pour la chimie et par la chimie ».

Cette chaire constitue la première initiative de ce type lancée dans le cadre de normalesup.ai, programme interdisciplinaire créé par l’École normale supérieure autour de la recherche, de la formation et de l’innovation en intelligence artificielle.

Croiser intelligence artificielle et connaissances chimiques

L’objectif affiché est de développer de nouvelles approches à l’intersection de l’intelligence artificielle, de la chimie et de la science des matériaux.

Les chercheurs s’appuieront notamment sur les progrès récents du machine learning tout en intégrant les connaissances fondamentales issues de la chimie.

L’un des enjeux consistera à développer des modèles d’intelligence artificielle davantage ancrés dans les lois physico-chimiques. Cette orientation pourrait permettre de dépasser certaines limites des systèmes reposant essentiellement sur l’exploitation de volumes très importants de données.

Les travaux devront notamment porter sur la réduction des quantités de données nécessaires à l’entraînement des modèles.

Cette question constitue un enjeu important dans la recherche scientifique. Contrairement à certains domaines numériques où des volumes considérables d’informations sont disponibles, la production de données expérimentales en chimie peut nécessiter des travaux complexes, du temps et des infrastructures spécifiques.

Des modèles capables de fonctionner avec moins de données, tout en intégrant directement certaines lois de la physique et de la chimie, pourraient donc faciliter l’utilisation de l’intelligence artificielle dans les laboratoires.

Accélérer la découverte de molécules et de matériaux

La nouvelle chaire ambitionne également d’accélérer la découverte de nouvelles molécules et de nouveaux matériaux.

L’intelligence artificielle peut notamment être utilisée pour explorer virtuellement un très grand nombre de configurations avant de sélectionner celles qui apparaissent les plus prometteuses pour des expérimentations réelles.

Cette approche pourrait réduire le nombre d’essais nécessaires et raccourcir certaines phases de recherche.

Les applications potentielles concernent plusieurs domaines industriels et scientifiques. Les partenaires évoquent notamment les défis technologiques, industriels, énergétiques et environnementaux.

Pour un groupe comme Air Liquide, présent dans les gaz, les technologies et les services destinés à l’industrie et à la santé, l’intérêt de telles recherches dépasse donc largement le cadre académique.

Le groupe considère déjà l’intelligence artificielle comme un levier de transformation concernant plusieurs étapes de sa chaîne de valeur.

Elle peut intervenir dans les activités de production, dans les services proposés aux clients et aux patients, mais également dans les processus d’innovation.

Dans ce dernier domaine, Air Liquide estime que l’intelligence artificielle peut contribuer à accélérer le développement et la mise sur le marché de nouvelles technologies.

Un enjeu également industriel

Pour Air Liquide, le rapprochement avec l’École normale supérieure vise donc à renforcer les liens entre recherche fondamentale et applications industrielles.

Armelle Levieux, membre du Comité Exécutif du groupe Air Liquide et supervisant notamment les activités Innovation & Technologie, souligne que l’intelligence artificielle transforme les processus d’innovation scientifique et industrielle.

Selon elle, cette chaire doit permettre au groupe de renforcer sa collaboration avec un acteur académique reconnu dans le domaine de l’intelligence artificielle et d’enrichir ses propres travaux sur les applications de cette technologie.

Air Liquide entend notamment accélérer le développement de technologies pouvant trouver des applications dans l’industrie, l’électronique et la santé.

La création de cette chaire traduit ainsi une évolution plus générale de la recherche industrielle. Les entreprises cherchent de plus en plus à combiner leurs connaissances métiers avec les avancées réalisées par les laboratoires académiques dans le domaine de l’intelligence artificielle.

Dans le cas de la chimie, cette coopération peut être particulièrement importante compte tenu de la complexité des phénomènes étudiés et du besoin de confronter les résultats obtenus par les modèles numériques aux lois scientifiques et à l’expérimentation.

Former de nouveaux profils scientifiques

La chaire ne sera pas uniquement consacrée aux travaux de recherche.

Elle doit également contribuer à la formation d’étudiants, de doctorants et de jeunes chercheurs maîtrisant simultanément les méthodes de l’intelligence artificielle et les problématiques propres à la chimie.

Ces profils interdisciplinaires pourraient devenir particulièrement recherchés dans les prochaines années.

Le développement de l’intelligence artificielle dans les sciences expérimentales nécessite en effet des compétences qui ne se limitent ni à l’informatique ni aux disciplines scientifiques traditionnelles.

Les futurs chercheurs devront être capables de comprendre les modèles mathématiques, les techniques de machine learning et les limites des systèmes d’intelligence artificielle, tout en conservant une connaissance approfondie des phénomènes physiques et chimiques étudiés.

La chaire doit ainsi contribuer à constituer une nouvelle génération de scientifiques travaillant à la frontière de plusieurs disciplines.

Normalesup.ai fédère plusieurs disciplines

La création de la chaire s’inscrit dans le lancement de normalesup.ai par l’École normale supérieure en janvier 2026.

Cette initiative rassemble les chercheurs de l’établissement travaillant sur différentes dimensions de l’intelligence artificielle.

Elle associe notamment les compétences de l’ENS en mathématiques, informatique, physique, chimie, biologie, sciences cognitives ainsi qu’en sciences humaines et sociales.

L’objectif est de développer des recherches fondamentales autour de l’intelligence artificielle tout en favorisant les échanges entre disciplines.

Cette dimension interdisciplinaire constitue précisément l’un des fondements de la chaire créée avec Air Liquide.

Pour Frédéric Worms, directeur de l’École normale supérieure, cette première chaire illustre la vocation de normalesup.ai à étudier les transformations liées à l’intelligence artificielle dans l’ensemble des disciplines.

Il souligne également l’importance du soutien apporté par Air Liquide pour renforcer les recherches conduites à l’interface entre intelligence artificielle et chimie.

Au-delà des applications industrielles, l’ENS met également en avant un objectif plus large : produire de nouvelles connaissances, former de futurs chercheurs et contribuer au développement d’une recherche française disposant d’une visibilité internationale.

Avec cette première chaire, Air Liquide et l’École normale supérieure cherchent ainsi à rapprocher deux domaines dont les interactions devraient se renforcer dans les prochaines années. L’intelligence artificielle devient progressivement un nouvel outil de la recherche chimique, avec la perspective de réduire certaines phases d’expérimentation, d’explorer plus rapidement de nouvelles pistes scientifiques et, à terme, d’accélérer l’émergence de nouvelles technologies.