La science, la cité

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Le chercheur fait des expériences et résout des équations ?

Voici un dernier extrait du livre collectif Les scientifiques jouent-ils aux dés ? (Éditions du Cavalier Bleu) auquel j'ai participé (version de l'auteur, différente de la version finalement publiée). Je profite de sa publication pour vous inviter nombreux à une discussion qui aura lieu le jeudi 12 janvier 2012 à la librairie Mollat (Bordeaux), en compagnie de Bastien Lelu (co-directeur de l’ouvrage), Édouard Kleinpeter (co-auteur) et votre serviteur ! La rencontre sera animée par Olivier Laügt (directeur de l'Institut des sciences de l’information et de la communication et du Master Médiation des Sciences à Bordeaux 3).

Les chercheurs ne sont pas tous en sciences dures

Quand on demande à des enfants de dessiner un chercheur, ils pensent généralement à la blouse blanche, au tableau rempli d'équations et aux éprouvettes. Dans leur tête, le chercheur est donc bien celui qui fait des expériences et des résout des équations. Mais cette idée se retrouve plus largement au sein du grand public, entretenue par des figures comme le professeur Tournesol qui n'hésite jamais à expérimenter et à bricoler, seul dans l’atelier qui lui sert de laboratoire. Pourtant, les albums de Tintin regorgent d'autres figures de savants comme l’archéologue Philémon Siclone dans ''Les cigares du pharaon'' ou le sigillographe (historien spécialiste des sceaux) Nestor Halambique dans ''Le sceptre d’Ottokar''. Ceux-là incarnent un autre visage de la science, plus discret car peut-être moins photogénique : les sciences humaines et sociales auxquelles se rattachent l'archéologie ou l’histoire mais aussi la géographie, la sociologie, la communication, l'anthropologie, les sciences politiques, la linguistique…

En France, un quart des chercheurs du secteur public appartenait en 2005 aux sciences humaines et sociales. La balance ne penche donc pas en faveur de ces disciplines qui n'ont souvent ni blouse ni tableau et on peut comprendre que l'image la plus répandue soit celle du laboratoire expérimental. Pourtant, deux tiers des étudiants de l'enseignement supérieur sont inscrits en sciences humaines et sociales, contre un tiers qui étudie en sciences de la matière et de la vie. C'est sans doute que le terrain d'étude des premières — qu'il s'agisse de notre société, de notre économie ou de nos institutions — offre plus de débouchés professionnels, et nous interdit donc de les oublier !

Les chercheurs lisent et écrivent surtout

Que les chercheurs fassent des expérimentations ou pas, des calculs ou pas, il y a forcément une activité à laquelle ils doivent se livrer : écrire pour rendre- compte de leur travail et partager leurs résultats avec la communauté, lire ce que leurs collègues ont fait. Comme le souligne le sociologue Michel Callon : "Les chercheurs sont des lecteurs et des écrivains particulièrement attentifs et productifs. Retirez-leur cette littérature dont ils se nourrissent et ils se retrouvent désemparés, ne sachant plus ce qui vaut la peine d'être approfondi." Des chiffres aident à comprendre l'importance de cette activité, cantonnée à des publications spécialisées (revues académiques, brevets…) : les astronomes et astrophysiciens lisent en moyenne plus de 220 articles par an et y passent plus de 140 heures. Les chimistes font plus forts avec 270 articles lus par an en moyenne, auxquels ils consacrent près de 200 heures. En sciences humaines et sociales où la lecture est au cœur du travail d'analyse, de synthèse et de production des connaissances, les chercheurs y passeraient en moyenne 65% de leur temps !

L'écriture en recherche a un autre rôle très important, moins scientifique qu'administratif : les laboratoires doivent fréquemment justifier l'intérêt de tel ou tel projet de recherche, demander des financements ou des soutiens en présentant leurs ambitions… En 1864, Louis Pasteur écrivait déjà au Ministre de l'instruction publique pour lui demander des subventions. En quelques paragraphes, il arrive à faire passer l'intérêt du Ministre de la grandeur de la France aux travaux sur la fermentation du vin, en montrant comment les deux sont liés. Faisant état de la nécessité d'aller étudier en Arbois les cuves de vin, il réclame alors la coquette somme de 2500 francs en sous-entendant que sa demande sera renouvelée "les années suivantes". Ces productions écrites participent de l'élaboration d'un programme de recherche, même si elles pèsent souvent comme une tâche ingrate et inutile. Aux États-Unis, les chercheurs déclarent passer 42% de leur temps à des tâches administratives, qui vont du remplissage de formulaires à la participation aux réunions !

Enfin il ne faudrait pas oublier les écrits préparatoires dans le cahier de laboratoire : les chercheurs y notent en temps réel leur travail, y compris toutes les expérimentations ou les hypothèses qui s'avèreront stériles. On estime que de toute cette cuisine, seulement 5% sera rendu public lors du passage à la communication formelle.

Bien que tout ceci constitue la réalité du travail scientifique, ce n'est pas forcément ce que les chercheurs eux-mêmes viennent y chercher et ce qu'ils veulent en retenir. Dans une enquête menée en 1995 auprès de chercheurs de toutes disciplines, une large majorité des sondés ont répondu qu'ils n'aimaient pas écrire. Et ils ont admis à plus de 90% n'avoir pas été suffisamment formés pour devenir des spécialistes de l'écriture scientifique et que leurs étudiants ne sont pas mieux préparés. Nous sommes donc face à un paradoxe intéressant.

Les chercheurs ne sont pas tous semblables

Au-delà des différences entre disciplines, il existe aussi des différences entre chercheurs. Il faut s'imaginer le monde de la recherche comme une galerie de personnages aussi divers que les passants que l'on peut croiser dans la rue. Dans son livre Petit point, le prix Nobel de physique Pierre-Gilles de Gennes propose justement un bestiaire de "cas un peu subtils, où le positif et le négatif se mêlent intimement — le vrai tissu de la science".

Quelques portraits-types de scientifiques signés Pierre-Gilles de Gennes

Lanterne est un administrateur de la recherche né : peu importe qu'il n'ait pas "une vision très profonde des besoins réels du secteur (…) il sait lire les textes de Bruxelles, se mouler dans les organigrammes". Leduc est une coqueluche des médias et "dans la chaleur communicative des projecteurs", il sort parfois de son domaine d'expertise et "commet de graves impairs". Pluvieux "fut un rénovateur inspiré, donnant de la verdeur à une science un peu vieillotte" ; mais il s'est laissé glisser dans une administration d'où il est sorti fatigué. Après avoir défriché un domaine et créé une école de pensée, Vladimir se prend pour un prophète et entraîne "nombre de jeunes dans des programmes brumeux" visant à "comprendre la nature profonde de la vie". Ancre “s’est glissé dans l’une des multiples commissions qui examinent les recherches des autres” et même quand son expertise atteint des limites, “il s’érige en arbitre des élégances”.

En général, cette spécialisation dépend de l'âge et du profil des chercheurs. Un jeune chercheur en thèse met la main à la pâte et produit les résultats qui font avancer le laboratoire. Le chercheur plus âgé gagne en autonomie et se mêle de stratégie de recherche, en concevant ses propres projets et en évaluant ceux de ses confrères. Enfin, les chercheurs seniors décident de l’utilisation des fonds du laboratoire, participent à des commissions et représentent le laboratoire à l’extérieur pour lui donner du crédit et de la visibilité. Une chose est sûre : malgré l'importance de l'écriture et de la lecture, le silence ne règne pas dans les laboratoires. La recherche scientifique c'est aussi beaucoup de discussions animées qui viennent enrichir ces écrits ! Les discussions de couloir, même si elles tendent à être complétées par des échanges de courriel, sont primordiales pour poser une question, soumettre une hypothèse, partager un moment fort… Finalement, le travail de chercheur ressemble beaucoup au travail de bureau !

Bibliographie

  • Michel Callon (1989), "Introduction", in Michel Callon (dir.), La Science et ses réseaux. Genèse et circulation des faits scientifiques, Paris : La Découverte, coll. "Textes à l'appui"
  • Pierre-Gilles de Gennes (2002), Petit point, Paris : Le Pommier
  • Ken Hyland et Françoise Salager-Meyer (2008), "Scientific writing", Annual Review of Information Science and Technology, vol. 42, pp. 297–338
  • Sam Kean (2006), "Scientists spend nearly half their time on administrative tasks, survey finds”, The Chronicle of Higher Education, 7 juillet
  • Observatoire des sciences et des techniques (2009), Indicateurs de sciences et de technologies. Édition 2008, Paris : Economica
  • Marie-Claude Roland (2009), "Quality and integrity in scientific writing: prerequisites for quality in science communication", Journal of Science Communication, vol. 8, n° 2
  • Carol Tenopir, Donald W. King, Peter Boyce, Matt Grayson, Keri-Lynn Paulson (2005), "Relying on electronic journals: Reading patterns of astronomers", Journal of the American Society for Information Science and Technology, vol. 56, n° 8, pp. 786–802
  • Odile Welfelé (1998), “Organiser le désordre : usages du cahier de laboratoire en physique contemporaine”, Alliage, n° 37-38, pp. 25–41

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Et si les chercheurs devenaient réflexifs ?

On m'a raconté une fois l'anecdote suivante : quand Al Gore était vice-président des États-Unis, il demandait à chaque expert qu'il auditionnait : "Quelles sont vos hypothèses ?". Car il savait bien chaque théorie ou explication avancée par la science repose sur des hypothèses, et la conclusion ne vaut rien si on ne sait pas quelles sont ces hypothèses de départ, les implicites du raisonnement. En plus de répondre à la question “Que sait-on aujourd’hui ?”, l’expert doit donc pouvoir expliquer comment on le sait, si ça tient la route et à quelles conditions.

De cela, je parle dans un ouvrage collectif (La science, éditions Cavalier bleu, collection "Idées reçues") à paraître en 2011. Et puis j'y ai repensé l'autre jour en lisant le livre d'Helen Longino, intitulé Science as Social Knowledge. À l'encontre de la philosophie positiviste, cette philosophe soutient qu'on ne peut dériver ou soutenir de façon strictement logique une hypothèse à partir d'un ou plusieurs faits. C'est pour cela que plusieurs théories peuvent dériver des mêmes observations, et que des faits vieux comme le monde ont été interprétés de façon différente au cours de l'Histoire. Mais à l'inverse de Kuhn et son principe d'incommensurabilité, Longino estime que ces diverses interprétations peuvent être comparées entre elles et discutées, ouvrant la porte à l'inter-subjectivité, source ultime d'objectivité.

L'explication, selon elle, tient au fait que pour une hypothèse donnée, un paquet de convictions, de valeurs et d'implicites sont nécessaire avant de considérer une observation comme pertinente, puis pour interpréter cette donnée et en faire un élément à l'appui de la théorie.

À la lecture de ces arguments, je me suis pris à imaginer ce que serait la recherche si chaque chercheur en avait conscience et en profitait pour jouer la transparence. Chaque présentation en colloque ou article serait précédé de quelques lignes sur les convictions de base du chercheur, ce à quoi il tient, le cadre de valeurs qui sous-tendent son travail. "J'ai été élevé dans une famille chrétienne et je suis convaincu que l'information génétique est un programme de développement nécessaire et suffisant." "Je place au dessus de tout le progrès de l'humanité et suis convaincu que de la technique découle le bien." "Je crois dans la possibilité d'un bien commun et la suprématie du collectif." Cartes sur table…

Ca aurait de l'allure, non ? Et quelque chose de touchant dans l'aveu de petitesse de l'Homme face à ses propres limitations…

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Les maths, à la sueur de son front ou l'imagination de son inconscient ?

Le mathématicien Martin Andler intervenait cette semaine dans le séminaire "Le rôle de l'imaginaire dans la découverte", co-organisé par l'Observatoire de Paris et l'université Versailles-Saint-Quentin. Son sujet était la création en mathématiques et en particulier la place de l'erreur.

L'exemple de Henri Poincaré travaillant sur le problème des 3 corps offre un cas intéressant pour aborder cette question : suite à la création d'un prix de mathématiques par le roi de Suède, sur une idée du mathématicien Gösta Mittag-Leffler, il soumet son travail et remporte le prix et sa dotation de 2 500 couronnes le 21 janvier 1889. Le jeune mathématicien Lars Edvard Phragmén (26 ans) est chargé de préparer la publication du long mémoire de Poincaré quand il tombe sur un passage obscur, alerte Mittag-Leffler qui écrit à Poincaré, lequel découvre alors une erreur substantielle à un autre endroit. Poincaré écrit une lettre embarrassée à Mittag-Leffler (en affirmant qu'il entrevoit déjà quelque solution) et il récupère les exemplaires qui circulent déjà. Le scandale est évité, charge à Poincaré de rembourser les frais d'impression soit 3.500 couronnes. Il achève en janvier 1890 la réparation de l'erreur. Le mémoire est publié à l'automne, sans véritable mention de la contribution de Phragmén mais celui-ci bénéficiera de la recommandation de Poincaré qui aidera sa jeune carrière.

L'erreur en question, sur lequel Poincaré travailla si longtemps avant d'en trouver une solution, était son idée que les deux courbes positives et négatives symptotiques coïncident : non seulement ce n'est pas le cas mais pour le montrer, Poincaré dut concevoir l'existence de trajectoires chaotiques. Cette erreur fut féconde[1] et Martin Andler nous dit que l'erreur est toujours possible et, dans une certaine mesure, la récompense est proportionnelle au risque.

Généralisant au problème de l'invention et de la création en mathématiques, Andler nous rappelle la fameuse citation de Poincaré :

Au moment où je mettais le pied sur le marchepied, l'idée me vint, sans que rien dans mes pensées antérieures parût m'y avoir préparé, que les transformations dont j'avais fait usage pour définir les fonctions fuchsiennes étaient identiques à celles de la Géométrie non euclidienne. Je ne fis pas la vérification, je n'en aurais pas eu le temps, puisque à peine dans l'omnibus je repris la conversation commencée; mais j'eus tout de suite une entière certitude. Le retour à Caen, je vérifiai le résultat à tête reposée pour l'acquit de ma conscience.

C'est ce que Poincaré écrit à 54 ans dans son essai "Science et méthode", se rappelant un épisode advenu dans sa prime jeunesse. Il donne la même année sa conférence "L'invention mathématique" où il écarte les qualités qui devraient têtre communes aux mathématiciens en admettant que sa mémoire est fragile, son attention limitée, qu'il est un mauvais calculateur et donc un mauvaise joueur d'échec. Les mathématiques, affirme-t-il, ne sont pas un alignement mécanique de calculs ou de raisonnements logiques élémentaires : ce qui compte c'est de sélectionner parmi les innombrables faits qui se présentent, ceux qui ou leur analogie avec d'autres faits, sont susceptibles de conduire à la connaissance d'une loi mathématique. Le raisonnement mathématique fonctionne par analogie et tout le travail (involontaire) consiste à faire émerger au niveau conscient, parmi ces combinaisons diverses produites par l'inconscient, celles qui affecteront le plus la sensibilité du mathématicien par leur beauté et leur harmonie.

On retrouve ici l'idée selon laquelle les mathématiciens décrivent leur travail en mettent en avant élégance, beauté des formes et des structures, imagination… vs. ce que le grand public (souvent élevé à la dure école des mathématiques) en dit : des chiffres et de la logique qui s'opposent à la liberté de l'imagination. Sauf que ce grand partage est presque trop beau pour être vrai. Je doute que pour tout mathématicien la recherche ne soit qu'esthétique et poésie. J'aurais tendance à voir dans ce discours un travail de fabrication d'une identité professionnelle et surtout de démarcation[2] vis-à-vis des mathématiques scolaires ou appliquées.

Ainsi, les exemples de mathématiciens qui ont mis en avant la dimension esthétique ou inconsciente de leur travail sont souvent des pointures exceptionnelles et non la généralité. Pensons à Jacques Hadamard, un des grands mathématiciens du début du XXe siècle français, qui donne dans son Essai sur la psychologie de l'invention dans le domaine mathématique toute sa place à l'intuition. Est-ce parce que ces mathématiciens, après avoir tout prouvé, peuvent se permettre de révéler un peu de leur méthode qui est moins glorieuse qu'on n'aurait pu le penser — ou bien parce que ces mathématiciens sortent nettement du lot ?

Bien des questions restent ouvertes, mais il est crucial de se les poser !

Notes

[1] S'il n'avait pas fait l'erreur, Poincaré aurait quand même pu soumettre un mémoire avec de nombreuses avancées et remporter le prix — ce n'est donc pas sûr qu'il aurait vu ce que l'erreur l'a forcé à voir.

[2] Les sociologues des sciences parlent souvent de travail de démarcation ou boundary-work, en particulier dans la construction de la démarcation entre science et non-science. Cf. Thomas F. Gieryn, "Boundary-Work and the Demarcation of Science from Non-Science : Strains and Interests in Professional Ideologies of Scientists", American Sociological Review, 1983, 48 (6) : 781-795.

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Pourquoi Paris 7 recrute un prix Nobel

La nouvelle est tombée avec quelque fracas : l'université Paris-Diderot vient de recruter comme professeur le cosmologiste George Smoot. Et alors, me direz-vous ? Elle a recruté 14 professeurs en 2009 et le laboratoire Astroparticule et cosmologie qui l'accueille compte rien de moins que 180 personnes. Non, la grosse nouvelle, c'est que George Smoot a obtenu en 2006, avec John C. Mather, le prix Nobel de physique pour ses travaux sur le fond diffus cosmologique. Et ça, c'est pas n'importe quoi. Après la surprise, voire l'émotion, vient l'étonnement : que diable vient faire George Smoot à Paris ? Lui-même s'explique dans une vidéo qu'il a bien voulu enregistrer pour nous et que l'université a bien voulu sous-titrer. En bref, il est déjà venu à Paris (Collège de France) pendant quelques semaines en 2002 et avait noué de bonnes relations avec les membres du laboratoire APC. Il est revenu en 2008 grâce à une chaire Blaise Pascal et entérine sa collaboration avec Paris 7 par ce recrutement.

Mais ce qui m'intéresse, ce sont les raisons pour lesquelles cette université, en vertu des pouvoirs qui lui sont conférés par la loi sur l'autonomie des universités, a voulu ce recrutement. Quelques hypothèses :

  • d'après Sylvestre Huet, avec un prix Nobel dans ses rangs, Paris 7 va faire un bond dans le classement de Shangaï : le nombre de prix Nobel dans le corps professoral de l'institution compte en effet pour 20 % de sa note finale, et celle qui patine aujourd'hui entre les 101e et 151 rangs pourrait remonter dans le top 100 mondial. Sauf que le classement de Shanghaï crédite l'institution à laquelle le chercheur était affilié au moment où il reçoit son prix, et pas celle(s) qu'il a rejoint ensuite[1] !
  • un prix Nobel va pouvoir mener une recherche d'excellence (selon l'expression consacrée). Les travaux d'Yves Gingras et son équipe québecoise de bibliométrie ont effectivement montré qu'après 50 ans (Smoot a 65 ans), les chercheurs ont une baisse de productivité et donc diluent moins leurs articles à fort impact, qui restent en nombre à peu près constant — augmentant ainsi la visibilité et l'excellence nette de leur institution ;
  • en digne prix Nobel, George Smoot possède un excellent réseau constitué de personnes-clés et mène de nombreuses activités qui font vivre ce réseau (comme l'écrit S. Huet avec un soupçon d'ironie : il avait un avion pour le Japon et dirige un centre en Corée). Ne doutons pas qu'il saura développer de nombreux partenariats au sein de Paris 7 ;
  • enfin, comme je l'écrivais dans un billet précédent, les prix Nobel ne sont pas que des experts de leur domaine et possèdent souvent une "expertise projetée" qui consiste à appliquer à un domaine l'expertise acquise dans un autre et leur permet de parler à chacun, d'évaluer différentes options, de faire les choix qui se révéleront finalement les plus pertinents — bref, d'être l'huile qui va faire mieux tourner les rouages de la science. Dans le cas du laboratoire APC, cela augure d'une dynamique positive et d'un bon développement pour les années à venir.

Cette dernière hypothèse semble la plus fondée puisque le communiqué de presse de l'université (via Sylvestre Huet) explique que G. Smoot ambitionne (…) de créer un centre de cosmologie, comme celui qu’il a su développer à l’Université de Berkeley, lequel permettrait de renforcer la cohérence des laboratoires parisiens en même temps que George Smoot travaillera en interaction avec les différentes équipes de ce laboratoire et orientera ses travaux vers les développements des futures missions spatiales en cosmologie. Finalement, même si les bénéfices seront indirects et longs à venir, je ne pense pas comme Tom Roud que George Smoot prend la place d'un jeune chercheur. Ce qu'il va faire à Paris, sans doute nul autre n'aurait été à même de le faire, et cela bénéficiera en retour à la communauté avec encore plus de postes et de crédits ! Où l'on voit également que les insinuations rapides sur la classement de Shanghaï son mal fondées (ou alors l'université Paris-Diderot a bien mal calculé son coup)…

Notes

[1] Comme le précise la note méthodologique : Award = the total number of the staff of an institution winning Nobel Prizes in Physics, Chemistry, Medicine and Economics and Fields Medal in Mathematics. Staff is defined as those who work at an institution at the time of winning the prize

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La France s'attaque enfin à  la fraude scientifique ?

Depuis le début des années 1980, les Etats-Unis s'intéressent aux FFP (falsification, fabrication and plagiarism) et aux QRP (questionable research practices), d'où l'abondance de données sur le sujet de l'autre côté de l'Atlantique. Le ministère de l'enseignement supérieur et de la recherche français, lui, vient seulement de demander en début d'année à  Jean-Pierre Alix, cadre du CNRS, d'établir un diagnostic sur l'intégrité scientifique, et de proposer des remèdes.

Pourtant, nous n'étions pas épargnés. Nos chercheurs ne sont pas meilleurs que les autres mais longtemps, nous n'avons pas voulu voir ce mal qui ronge la recherche, et l'avons réduit à  une déviance accidentelle. Voici ce qu'on lisait dans un éditorial de Science et vie en septembre 1998, suite à  l'affaire Bihain :

Nos voisins britanniques et allemands (…) ont de l'avance sur nous. L'Allemagne vient de modifier sa législation : le trop fameux publish or perish ("publier ou périr"), qui guide l'activité scientifique, cède la place à  "Besser un Weniger" (publier "mieux et moins"). Le prestigieux institut Max-Planck de Berlin a établi une charte qui protège les "dénonciateurs" de fraude. En revanche, il n'existe en France aucune déontologie scientifique. Nulle protection n'est offerte aux dénonciateurs, qui honorent la science en proclamant la vérité au risque de briser leur carrière. Il est temps de s'attaquer sérieusement au mal. Hélas, quand on lit le communiqué de l'INSERM, qui indique que, "à  sa connaissance, aucune mauvaise conduite scientifique de l'unité 391 n'a pu être démontrée", on n'a pas l'impression d'en prendre le chemin…

 Dix ans déjà  et rien n'a changé...

Et c'était il y a déjà  dix ans ! Ce mois-ci, Science et vie s'attaque de nouveau à  la question avec un dossier spécial, ce qui prouve que la question revient en haut de l'ordre du jour. On y retrouve évidemment Jean-Pierre Alix, qui promettait dans Le Monde d'organiser un colloque à  la fin de l’année 2008, afin de sensibiliser et d’impliquer les institutions scientifiques plutôt que de pondre un rapport voué à  finir dans un tiroir. J'ai longtemps guetté ce colloque et je vois que Jean-Pierre Alix est derrière celui qui arrive les 24 et 25 novembre prochain. Un colloque intitulé "Sciences en société : Dialogues et responsabilité scientifique". Or non seulement le colloque est sur invitation uniquement ([Mà J 13/11] à  noter toutefois la possibilité de regarder la retransmission des échanges en direct) mais à  lire le programme, il semble que la question de la fraude se retrouvera noyée dans des discussions sur les jeunes et la science, les musées de science, la société de la connaissance etc. Je note seulement une session d'une heure et demi sur "Intégrité et communication scientifique" et une autre de la même durée portant sur la responsabilité scientifique... Ce sera sans moi, puisque j'assiste à  la soutenance de thèse de ma meilleure moitié. Mais j'encourage des participants qui passeraient par ici à  laisser quelques mots en commentaire pour nous faire part de leur expérience !

En fait, comme annoncé quasi-confidentiellement au colloque "Recherche, éthique et déontologie" d'avril dernier (vidéo - diapositives), un second colloque est prévu en 2009. Il s'agira dans une première journée de rassembler des éléments de diagnostic sur l'expérience internationale et un rapport d'enquête français puis, dans une seconde journée, de discuter des décisions possibles pour se fixer sur des recommandations à  la Ministre. A suivre !

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