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Wang Anshi (1021-1086), an educator in the XIth century
No full textWang Anshi (1021-1086), lettré et homme d'État éminent des Song du Nord (960-1127), a apporté une série de changements lors de sa réforme générale aux écoles et aux modalités de sélection en vue du recrutement du personnel administratif. Aux origines de ces changements on trouve sa conception du "xue" (étude ou apprendre), notion très ancienne qui a acquis chez lui des significations nouvelles d'une grande profondeur. Par une approche exégétique originale, il a su incorporer des éléments de sources taoïstes dans sa lecture des classiques confucéens. Ainsi il est arrivé à reformuler les différentes dimensions constitutives de l'acte du "xue", de l'idéal lettré et idéal de l'homme qui en incarnent l'objectif suprême, jusqu'aux moyens de leur réalisation. Cette étude authentique peut selon lui conduire l'homme à exploiter son potentiel naturel au plus haut degré en faisant corps avec la Voie, fondement de l'univers. À ce stade, l'action générée par l'esprit qui s'ancre profondément dans la Voie peut accomplir des œuvres bienfaisantes dans la société humaine. Ces aspects sont analysés dans la partie centrale de notre travail (chapitre III), où nous montrons que se dégage de ses écrits la définition d'un processus de progression conduisant à l'achèvement du "xue", où la culture de soi et l'étude canonique sont rangées dans un ordre rigoureux. Pour Wang, dans l'école de l'Antiquité prise pour modèle, l'éducation morale permettant la réalisation suprême de l'homme était en parfaite harmonie avec l'éducation sociale destinée à former des fonctionnaires compétents. L'approche exégétique derrière la fabrique de ce modèle est analysée en détail dans notre travail. Afin de mieux comprendre l'originalité de la démarche de Wang en la situant dans la continuité historique, cette partie centrale est précédée par un examen préliminaire (chapitre I) consacré aux évolutions intervenues dans le domaine de l'éducation, des Printemps et Automnes (772-476 av. J.-C) jusqu'aux Tang (220-907), pour retracer à grands traits des idéaux du "xue" ayant émergé dans des conditions sociales et politiques différentes. Sont aussi mises en lumière les fonctions conférées successivement aux principales institutions éducatives de l'État, dont l'aspect rituel a acquis un poids majeur. Nous montrons que ces traditions ont contribué à dessiner le paysage de l'éducation sous les Song du Nord (chapitre II), qui étaient en même temps à l'origine des problèmes complexes que comportaient les écoles officielles. Parallèlement à des tentatives destinées à les rectifier, certains lettrés éminents se sont appliqués à repenser le sens même de l'étude et de l'éducation, développant des pratiques pédagogiques orientées vers le perfectionnement de l'homme. L'approche de Wang se distingue fortement de celles de ses contemporains en raison de l'accent qu'il place sur l'institution et les règlements dans la formation et le recrutement des lettrés-fonctionnaires. Dans le chapitre IV, centré sur les moyens de réalisation des idéaux de Wang, nous montrons que, bien qu'il ait explicité des pratiques concrètes à suivre par l'individu qui engagent un aspect fortement corporel, c'est par la réorganisation de l'école officielle que se déploie pleinement son dessein. En imposant les Nouveaux commentaires rédigés sous sa direction sur trois classiques confucéens comme matières d'étude uniformes à l'échelle nationale (mesure radicale qui a suscité d'âpres controverses à son époque), Wang souhaite en effet promouvoir un manuel encadrant tous ceux qui se sont appliqués à l'étude en les mettant sur la bonne voie. Nous montrons que ces commentaires véhiculent les vues essentielles du "xue" analysées dans le chapitre III ainsi que des principes de gouvernement fondamentaux.Wang Anshi (1021-1086), an eminent scholar-official of the Northern Song dynasty (960-1127), brought a series of changes during his wide-ranging reforms to government schools and the official recruitment system. This study looks into the origin of these changes that lies in his conception of "xue" (study or learning), an ancient notion that acquired new significations of great profoundness in Wang's thought. Through an original exegetical approach, he incorporated elements of the Taoist tradition into his interpretations of Confucian classics. In this way, he reformulated different dimensions of the act of "xue", from his definition of the ideal scholar and the ideal man as incarnations of the ultimate achievement of learning, to the means of its realization. For Wang, this true learning could lead man to exploit his natural potential to the highest degree while becoming one with the Way, the foundation of the universe. At this stage, actions generated by the mind deeply rooted in the Way could accomplish beneficial works in human society. These aspects are analyzed in the central section of our work (chapter III), where we also show that in his writings, he defined a process of progression leading to the fulfillment of "xue", in which self-cultivation and canonical study are arranged in a rigorous order. In Antiquity that he took as a model, schools assured a moral education leading to the supreme realization of man, which was in perfect harmony with the social education for the training of competent officials. His exegetical approach behind the making of this model is analyzed in detail in our work. To better understand the originality of Wang's approach by situating it in historical continuity, this central section is preceded by a preliminary examination (Chapter I) of evolutions in the field of education from the Spring and Autumn period (772-476 BC) to the Tang dynasty (220-907), tracing the major "xue" ideals that have emerged in different social and political contexts. This chapter also presents functions that have been successively conferred on the main educational institutions, which gained an important ritual characteristic by the Song times. We show that these traditions contributed to the shaping of the educational landscape of the Northern Song (chapter II), which nevertheless created complex problems in government schools. While attempts were being made to rectify them, some eminent scholars set out to rethink the true meaning of learning and education, developing pedagogical practices oriented to human perfection. Wang's approach differed clearly from those of his contemporaries, for he placed great emphasis on institutions and regulations in the education and the recruitment of scholar-officials. In chapter IV which focuses on the means of realization of Wang's ideals, we show that, although he explained concrete practices to be followed by the individual to achieve the ultimate goal of "xue" that engage a strongly corporeal aspect, it is principally through the reorganization of the government schools that he carried out his plan. By imposing the New Commentaries on three Confucian classics written under his direction as a nationwide standard school curriculum (a radical measure that aroused bitter controversy in his day), Wang wished to promote a manual that would guide all those who applied themselves to learning by putting them on the right track. We show that these commentaries convey the essential views of "xue" analyzed in Chapter III, as well as some fundamental principles of governance
Model order reduction method for Hamiltonian dynamics using deep learning
No full textCette thèse introduit de nouvelles méthodes de réduction d’ordre pour les systèmes hamiltoniens, fondées sur l’apprentissage profond. Après avoir présenté les principes des systèmes hamiltoniens, leur structure symplectique et les schémas numériques qui la préservent, le travail s’attache à la problématique du coût des simulations des modèles complets. Des modèles réduits hamiltoniens sont alors construits en combinant des approches classiques et des réseaux de neurones, notamment des auto-encodeurs convolutifs et des réseaux hamiltoniens. Ces méthodes, développées dans les chapitres centraux, sont évaluées sur des équations d’ondes, les équations de Saint-Venant en 1D et 2D, ainsi qu’un modèle Particle-In-Cell pour l’équation de Vlasov-Poisson. Enfin, le dernier chapitre traite un modèle réduit non hamiltonien de Vlasov-Poisson avec collisions de Fokker-Planck, vérifiant un comportement de type Euler.This thesis introduces new model order reduction methods for Hamiltonian systems, based on deep learning techniques. After presenting the fundamental principles of Hamiltonian systems, their symplectic structure, and the numerical schemes that preserve it, the work addresses the issue of the computational cost associated with full-order simulations. Reduced Hamiltonian models are then constructed by combining classical approaches with neural network architectures, in particular convolutional autoencoders and Hamiltonian neural networks. These methods, developed in the central chapters, are evaluated on wave equations, the one- and two-dimensional shallow-water equations, as well as a Particle-In-Cell model for the Vlasov–Poisson equation. Finally, the last chapter focuses on a non-Hamiltonian reduced model of the Vlasov–Poisson equation with Fokker–Planck collisions, exhibiting an Euler-type behavior
Geospatial analysis and impact of mountainous characteristics on solar resource
No full textLes régions de montagne sont des territoires uniques en raison de la richesse de leurs ressources naturelles, à la fois énergétiques, hydrologiques et de biodiversité. Cependant, elles doivent faire face à des conditions environnementales difficiles, caractérisées par des terrains escarpés, de faibles températures et une forte demande énergétique. Pour répondre à cette demande tout en limitant les émissions de gaz à effet de serre, il devient donc nécessaire de développer localement la production d'énergies renouvelables. L'énergie solaire constitue une ressource prometteuse grâce à sa grande disponibilité et à son coût décroissant. Cependant,l'environnement montagneux peut affecter son potentiel. Dans ces travaux de thèse, l'auteure a cherché à quantifier l'influence des caractéristiques des zones de montagne sur la ressource solaire.Dans un premier temps, l'optimisation des centrales solaires bifaciales au sol a été étudiée,lesquelles permettent une production accrue grâce à l'irradiance réfléchie par le sol sur la face arrière et peuvent bénéficier d'un albédo élevé en présence de neige. Un modèle a été développé afin d'optimiser l'angle d'inclinaison pour différentes valeurs d'albédo et de taux de couverture au sol. Ce modèle permet une optimisation à l'échelle européenne ou à une échelle plus locale, en particulier pour l'analyse des régions de montagne, qui présentent de fortes variations spatiales.Dans un second temps, un outil a été développé pour modéliser la ressource solaire à l'échelle d'un village, prenant en compte les spécificités des zones de montagne: de vastes territoires, une forte variabilité spatiale des conditions météorologiques et la présence des reliefs qui provoquent de l'ombrage et obstruent le rayonnement aux faibles élévations du soleil. Cet outil, nommé« toscana », permet d'évaluer le potentiel solaire sur l'ensemble des surfaces avec une haute résolution spatiale tout en maintenant des temps de calcul raisonnables, et a été mis à disposition du public en libre accès. Cet outil a ensuite été utilisé pour analyser la ressource solaire entoiture dans de nombreux villages de montagne et pour comparer ces résultats avec ceux de villages situés en plaine, à la même latitude. Le développement d'indicateurs météorologiques et morphologiques, ainsi que leur corrélation avec le potentiel solaire ont montré que le relief impacte non seulement le niveau global du potentiel solaire en toiture, mais aussi la répartition spatiale de la ressource au sein des villages. En particulier, l'analyse par clustering a permis de démontrer que d'importants reliefs peuvent engendrer de fortes disparités de potentiel au sein d'un même village. Un modèle prédictif, basé sur trois indicateurs clés, a été établi pour permettre une estimation rapide du potentiel solaire à l'échelle municipale, et a pu être utilisé pour évaluer le potentiel d'une région entière. Enfin, l'auteure a mené une analyse détaillée de l'impact de trois caractéristiques des zones de montagne sur le potentiel photovoltaïque: l'effet des faibles températures, le fort albédo du sol dû à la neige et les pertes liées à l'accumulation de neige sur les modules. L'effet de l'orientation et de l'inclinaison des modules, ainsi que l'évolution temporelle du rendement ont également été étudiés.Cette thèse a permis de démontrer l'impact significatif de la montagne sur la ressource solaire et de mettre en évidence la nécessité de développer des outils spécifiques ainsi que des politiques énergétiques adaptées à ces territoires particuliers.Mountainous regions are unique places due to their abundant natural resources, includingenergy, water, and biodiversity. However, they are facing harsh environmental conditions,including steep terrain and low temperatures, as well as a high energy demand. To meetthis demand while minimizing greenhouse gas emissions, it is necessary to develop localrenewable energy production. Solar energy is a promising resource due to its wide availabilityand decreasing costs. However, the mountainous environment can affect its potential. In thisthesis, the author aimed to quantify the influence of mountainous characteristics on solar energyresources.First, the optimization of ground-mounted bifacial solar power plants was studied, whichoffer enhanced energy yield due to ground-reflected irradiance on the rear side of the modulesand benefit from the high albedo of snow cover. A model was developed to optimize the tiltangle for various albedo levels and ground coverage ratios. This model enables optimizationboth at European scale and at a finer local scale, particularly for the analysis of mountainousareas, where high spatial variability is observed.Next, a tool was developed for modeling solar resources at the municipal scale, accountingfor the specific characteristics of mountainous environments: large territories, significant spatialvariability in meteorological conditions and the presence of mountains, which cause shadingand sunlight obstructions at low solar elevations. This tool, named “toscana”, evaluates the solarpotential on all surfaces with high spatial resolution, while ensuring reasonable computationtime, and has been made publicly available.This tool was then applied to assess rooftop solar resources in numerous mountainousvillages and compare them with those in lowland villages at similar latitudes. The developmentof meteorological and morphological indicators combined with their correlation to solar potentialshowed that mountainous terrain not only affects the overall potential but also impact its spatialdistribution across the territory. Notably, cluster analysis demonstrated that complex topographycould lead to substantial differences in solar potential within a single village. A predictive modelbased on three key indicators was established, enabling fast estimation of solar potential at themunicipal scale, and was then applied to assess the solar potential of an entire region.Finally, the author conducted a detailed analysis of the influence of three key characteristicsof mountainous areas on photovoltaic potential: the effect of low temperatures, the high groundalbedo due to snow and snow-related losses caused by module coverage. Theeffects of module orientation and inclination, as well as the temporal evolution of energy yield, were also studied.This thesis highlights the significant impact of mountainous environments on solar resourcesand underscores the importance of developing dedicated tools and specific energy policies tosupport solar energy deployment in these unique regions
The "empreinte" (footprint) in the French contemporary literature : an ecocritical survey
No full textCette thèse traite du motif de l’empreinte dans la littérature contemporaine de langue française depuis les années 1990. Elle adopte une perspective écocritique qui s’enrichit de l’apport des études postcoloniales ainsi que de la théorie sémiotique de Charles Sanders Peirce. Autant dans les récits qui abordent la question de la préhistoire ou de la fin d’un monde, les robinsonnades contemporaines que dans certaines fictions climatiques, nous montrons en quoi le motif de l’empreinte se présente comme un prisme central pour éclairer la signification particulière d’un rapport humain au reste du vivant mais aussi comme une démarche poétique, autrement dit une manière performative de faire le lien entre le texte et le monde, de formuler des propositions éthico-politiques. Alors que s’est répandue l’expression d’« empreinte écologique » au cours de notre période d’étude, nous constatons que l’actualité du motif tient également d’une histoire du terme en langue française, de son appropriation au sein des humanités environnementales ainsi que du rôle qu’elle occupe au sein des pratiques humaines depuis le processus d’hominisation. Nous observons que le motif permet d’aborder quatre domaines sémantiques clé pertinents pour notre étude écocritique : la mémoire, la force d’imprégnation, la réversibilité d’une action et l’identité. Notre étude se réalise à partir du corpus principal suivant : Petroleum (2004) de Bessora, Empreinte à Crusoé (2012) de Patrick Chamoiseau, Préhistoire (1994), Sans l’orang-outan (2007) et Choir (2010) d’Éric Chevillard, Doggerland (2019) d’Elisabeth Filhol et Dormance (2000) de Jean-Loup Trassard.This PhD-Thesis scrutinizes the motif of the footprint in contemporary French-language literature since the 1990s. It adopts an ecocritical perspective, enriched by the contributions of postcolonial studies and the semiotic theory of Charles Sanders Peirce. In narratives dealing with prehistory or the end of the world, in contemporary robinsonnades and in certain climatic fictions, we show how the motif of the footprint presents itself as a central prism for illuminating the particular significance of a human relationship to the rest of the living world, as well as a poetic approach – in other words, a performative way of linking text and world, of formulating ethico-political propositions. While the expression “ecological footprint” became more widespread during our study period, we note that the motif's topicality also stems from a history of the term in the French language, its appropriation within the environmental humanities, and the role it has played within human practices since the process of hominization. We note that motif addresses four key semantic domains relevant to our ecocritical study: memory, the force of impregnation, the reversibility of an action and identity. Our study is based on the following main corpus: Bessora's Petroleum (2004), Patrick Chamoiseau's Empreinte à Crusoé (2012), Éric Chevillard's Préhistoire (1994), Sans l'orang-outan (2007) and Choir (2010), Elisabeth Filhol's Doggerland (2019) and Jean-Loup Trassard's Dormance (2000)
Social insertion of Iranian immigrants in France and Canada : A comparative study of the effects of universalist and multiculturalist models on individual experiences
No full textCette thèse analyse l'insertion sociale des immigrants iraniens en France et au Canada en comparant les modèles d'intégration universaliste et multiculturaliste. Inspirée par les travaux de l'École de Chicago, notamment ceux de Georg Simmel et Robert Park, cette recherche mobilise les contributions de sociologues tels que Danièle Lochak, Daniel Schnapper, Danièle Juteau, John Berry, Robert Gordon, Abdelmalek Sayad, François Dubet, Serge Weber, Haideh Moghissi, Nader Vahabi, Will Kymlicka, ainsi que d'autres chercheurs ayant exploré les dynamiques migratoires et les modèles d'intégration. Elle repose sur une approche qualitative combinant entretiens semi-directifs, analyse documentaire et observations participantes. L'objectif est de comprendre comment les contextes institutionnels influencent les trajectoires migratoires et les défis rencontrés, notamment dans l'accès à l'emploi, l'éducation et les interactions interculturelles. L'étude souligne que le modèle républicain français favorise une intégration fondée sur l'assimilation, valorisant l'uniformité et la neutralité dans l'espace public, tandis que le modèle canadien reconnaît officiellement la diversité culturelle et encourage son expression. Cependant, cette reconnaissance ne garantit pas nécessairement une inclusion sociale et économique effective, car des barrières institutionnelles et des discriminations persistent. Ces différences influencent les expériences des migrants iraniens, qui doivent s'adapter à des attentes variées en matière d'intégration et jongler entre maintien de leur identité et adaptation aux normes dominantes.L'analyse met en avant les stratégies d'adaptation et les tensions identitaires des immigrants en fonction des politiques migratoires et des dynamiques sociales propres à chaque pays. Elle souligne également le rôle des réseaux communautaires et des interactions avec la société d'accueil dans le processus d'intégration. Les communautés iraniennes, bien que plus structurées au Canada qu'en France, ne garantissent pas toujours un soutien efficace face aux défis professionnels et sociaux rencontrés par les nouveaux arrivants. Toutefois, la présence d'une communauté iranienne plus large et mieux établie au Canada atténue le sentiment de nostalgie et d'étrangeté, grâce à la disponibilité de commerces iraniens, de restaurants, de réseaux sociaux actifs et d'événements culturels. Ces éléments permettent aux immigrants de maintenir un lien avec leur culture d'origine tout en s'intégrant dans la société canadienne. Cependant, malgré ces facilités, un certain sentiment de nostalgie et de décalage identitaire persiste.Cette recherche montre que l'intégration est un processus complexe, dépassant la simple adaptation aux normes du pays d'accueil. Elle met en évidence les défis structurels et individuels rencontrés par les migrants et ouvre des perspectives pour de futures recherches sur les dynamiques interculturelles, les inégalités socio-économiques et les transformations identitaires en contexte migratoire.This thesis analyzes the social integration of Iranian immigrants in France and Canada by comparing universalist and multicultural integration models. Inspired by the works of the Chicago School, particularly those of Georg Simmel and Robert Park, this research draws on the contributions of sociologists such as Danièle Lochak, Daniel Schnapper, Danièle Juteau, John Berry, Robert Gordon, Abdelmalek Sayad, François Dubet, Serge Weber, Haideh Moghissi, Nader Vahabi, Will Kymlicka, and other researchers who have explored migration dynamics and integration models. It relies on a qualitative approach combining semi-structured interviews, document analysis, and participant observation. The goal is to understand how institutional contexts influence migration trajectories and the challenges faced, particularly in accessing employment, education, and intercultural interactions. The study highlights that the French republican model favors an integration based on assimilation, valuing uniformity and neutrality in the public space, while the Canadian model officially recognizes cultural diversity and encourages its expression. However, this recognition does not necessarily guarantee effective social and economic inclusion, as institutional barriers and discrimination persist. These differences influence the experiences of Iranian migrants, who must adapt to varying expectations regarding integration and balance the maintenance of their identity with adaptation to dominant norms. The analysis highlights the adaptation strategies and identity tensions of immigrants according to migration policies and the social dynamics specific to each country. It also underscores the roleof community networks and interactions with the host society in the integration process. Iranian communities, though more structured in Canada than in France, do not always provide effective support in the face of professional and social challenges encountered by newcomers. However,the presence of a larger and better-established Iranian community in Canada mitigates the feelings of nostalgia and estrangement, thanks to the availability of Iranian businesses,restaurants, active social networks, and cultural events. These elements allow immigrants to maintain a link with their culture while integrating into Canadian society. However, despite these facilities, a certain sense of nostalgia and identity displacement persists. This research shows that integration is a complex process, going beyond mere adaptation to the host country's norms. It highlights the structural and individual challenges faced by migrants and opens up perspectives for future research on intercultural dynamics, socio-economic inequalities,and identity transformations in a migration context
Étude de l'effet chimique de fluide interstitiel sur le comportement hydro-mécanique de l'argile de Boom (Couplage C-H-M dans l'argile de Boom)
No full textLe stockage géologique profond constitue une solution de référence pour la gestion à long terme des déchets radioactifs, visant à isoler les radionucléides dangereux de la biosphère grâce à un système de barrières techniques et géologiques. En Belgique, l’argile de Boom est considérée comme une formation hôte de référence en raison de sa faible perméabilité, sa capacité élevée de rétention et ses propriétés mécaniques favorables. Parmi les types de déchets destinés à l’enfouissement, le déchet bitumineux Eurobitum, issu de la bituminisation des effluents de retraitement, contient des concentrations élevées de (Na,Ca)NO3. Dans les conditions du stockage, la matrice bitumineuse absorbe progressivement de l’eau et se dilate, ce qui entraîne la libération progressive de lixiviats hypersalins dans la formation argileuse environnante. Ces lixiviats provoquent des perturbations chimiques susceptibles d’affecter le comportement hydro-mécanique de l’argile de Boom en modifiant sa microstructure, sa capacité de gonflement et sa résistance. Cette thèse analyse l’influence de la salinité et de l’occupation de sodium sur le comportement hydro-mécanique de l’argile de Boom, en combinant une campagne expérimentale ciblée et le développement d’un modèle constitutif couplant chimie et mécanique. Le programme expérimental comprend des mesures de pression de gonflement en conditions de volume constant, des cycles de salinisation/désalinisation en conditions oedométriques, des essais oedométriques sous hautes pressions, des essais triaxiaux non drainés ainsi que des analyses microstructurales par intrusion de mercure. Les résultats montrent qu’une augmentation de la salinité réduit la pression de gonflement, accroît la résistance au cisaillement et modifie la structure des agrégats, notamment à haute force ionique, ce qui entraîne également une augmentation de la conductivité hydraulique. Pour interpréter et prédire ces effets couplés, un modèle constitutif chemo-mécanique nommé ACC2-Chem a été développé. Ce modèle étend un cadre élasto-plastique existant (ACC-2) en intégrant une formulation de déformation élastique chimique liée à la force ionique et à l’occupation de sodium. Il a été implémenté dans le code éléments finis LAGAMINE et calibré sur les résultats expérimentaux. Sa vérification a été réalisée par la reproduction numérique des essais de salinisation/désalinisation et des essais triaxiaux. Enfin, des simulations 2D à l’échelle du stockage ont été menées afin d’évaluer le comportement chemo-hydro-mécanique à long terme de l’argile de Boom soumis à des perturbations salines importantes. La campagne de simulations décrit l’évolution phénoménologique du stockage à travers quatre phases successives : (1) une phase d’excavation d’une journée, (2) une phase opérationnelle de 100 ans en conditions drainées, (3) une phase d’équilibre post-opérationnel de 300 ans, et (4) une phase de gonflement et/ou de diffusion de 500 ans simulant l’interaction prolongée entre Eurobitum et l’argile de Boom. Ces travaux contribuent à une meilleure compréhension du comportement de l’argile de Boom en milieu chimiquement perturbé et fournissent un cadre prédictif utile à l’évaluation de la sûreté et des performances des stockages géologiques profonds des déchets bitumineux en Belgique.Deep geological disposal represents a reference solution for the long-term management of radioactive waste by isolating harmful radionuclides from the biosphere through a system of engineered and geological barriers. In Belgium, Boom Clay is considered a reference host formation due to its low permeability, high retention capacity, self-sealing behavior, and favorable mechanical properties. Among the waste forms intended for disposal, Eurobitum waste, produced by bituminization of reprocessing effluents, contains high concentrations of (Na,Ca)NO3. Under repository conditions, the bitumen matrix gradually absorbs water and swells, resulting in the progressive release of hypersaline leachates into the surrounding clay formation. These leachates induce chemical perturbations that can affect the hydro-mechanical behavior of Boom Clay by altering its microstructure, swelling capacity, and strength.This thesis investigates the influence of salinity and sodium occupancy on the hydro-mechanical behavior of Boom Clay by combining a dedicated experimental campaign with the development of a chemo-mechanical constitutive modeling approach. The experimental program includes swelling pressure measurements under constant-volume conditions, salinization and desalinization tests under oedometric conditions, high-pressure oedometric tests, undrained shear strength tests, and microstructural analyses using mercury intrusion porosimetry. The results demonstrate that increasing salinity leads to a reduction in swelling pressure, an increase in shear strength, and modifications of the aggregate structure, especially at high ionic strengths, which also result in increased hydraulic conductivity.To interpret and predict these coupled effects, a chemo-mechanical constitutive model named ACC2-Chem was developed. This model extends an existing elasto-plastic framework (ACC-2) by incorporating a chemo-elastic strain formulation linked to ionic strength and sodium occupancy. The model was implemented in the finite element code LAGAMINE and calibrated using laboratory results. Its validity was verified through the reproduction of salinization/desalinization and triaxial test results at the laboratory scale. Finally, 2D repository-scale simulations were conducted to evaluate the long-term chemo-hydro-mechanical behavior of Boom Clay under high salinity perturbations. The simulations capture the phenomenological evolution of the repository through four sequential phases: (1) an initial excavation phase lasting one day, (2) a 100-year operational phase under drained conditions, (3) a 300-year post-operational equilibrium phase, and (4) a 500-year swelling and/or diffusion phase simulating long-term interactions between Eurobitum waste and Boom Clay.The findings improve understanding of Boom Clay’s behavior in chemically disturbed environments and provide a predictive framework to support safety and performance assessments for the geological disposal of bituminized radioactive waste in Belgium
Expression conditions and transfer capacity of integrative and conjugative elements in Mycoplasma hominis, a human genital pathogen
No full textLes éléments génétiques intégratifs et conjugatifs (ICEs) sont des éléments mobiles auto-transmissibles jouant un rôle clé dans l’évolution des génomes bactériens via le transfert horizontal de gènes (THG). Contrairement aux plasmides, les ICEs s’intègrent dans le génome de l’hôte, s’excisent sous forme circulaire, se transfèrent par conjugaison vers une cellule receveuse, puis se réintègrent dans le chromosome. Ils contribuent à l’adaptation bactérienne en facilitant l’acquisition de gènes de résistance aux antibiotiques, de facteurs de virulence ou de fonctions métaboliques. Une famille d’ICEs, appelés MICE (Mycoplasma Integrative and Conjugative Elements),a été identifiée chez plusieurs espèces de Mollicutes. Chez Mycoplasma hominis, pathogène humain du tractusurogénital, environ 45 % des isolats cliniques portent des ICEs de 27 à 30 kpb, intégrés de façon aléatoire dans le génome.Cette thèse visait d’abord à évaluer la capacité de circularisation d’un ICE de M. hominis (ICEHo-4788) dans différentes conditions environnementales, et à analyser la transcription et l’expression de ses gènes. Dans un second temps, nous avons exploré son potentiel de conjugaison par des expériences de conjugaison.À l’aide de qPCR, RT-qPCR et LC-MS/MS, nous avons étudié la circularisation, la transcription et l’expression protéique de l’ICEHo-4788 dans diverses conditions : phases de croissance axénique, exposition à la mitomycine C (MMC), stress thermique (froid/chaud), et co-culture avec des cellules HeLa. En culture axénique, un pic de circularisation a été observé à 12 h, avec une augmentation de 9,4 fois par rapport à la référence. L’exposition à la MMC et au froid a entraîné une augmentation de respectivement 3,3 et 3,0 fois. En co-culture avec les cellules HeLa, la circularisation a été fortement induite, avec des pics à 72 h et 7 jours post-inoculation (augmentations respectives de 10 et 23 fois).L’analyse RT-qPCR a révélé que tous les gènes codants de l’ICEHo-4788 étaient transcrits. Les RT-PCR ciblant les régions intergéniques ont toute produit des amplicons, suggérant une transcription polycistronique. Aucune variation notable de transcription n’a été observée en culture axénique ni après exposition à la MMC ou au stress thermique. En revanche, une forte induction transcriptionnelle a été détectée à 7 jours de co-culture avec les cellules HeLa, avec des augmentations allant de 5 à 23 fois selon les gènes. Sur le plan protéique, quatre protéines associées à l’ICE étaient significativement surexprimées à 12 h par rapport à 19 h en culture axénique, tandis qu’aucune variation n’a été détectée après stress thermique ou exposition à la MMC.Étant donné l’effet marqué des conditions mimant l’hôte sur l’activation de l’ICE, nous avons mené des expériences de conjugaison en co-culture avec des cellules HeLa pendant 7 jours. Une souche donneuse de M. hominis portant un gène de résistance à la tétracycline inséré dans l’ICE a été co-incubée avec deux souches receveuses portant chacune un marqueur de résistance différent (gentamicine ou ofloxacine). Les colonies doublement résistantes ont été sélectionnées sur milieu contenant les deux antibiotiques.Le séquençage des génomes complets et l’analyse des polymorphismes nucléotidiques ont révélé deux mécanismes distincts de THG. D’une part, l’ICE a été transféré du donneur vers le récepteur. D’autre part, un transfert chromosomique (MCT) s’est produit en sens inverse, du receveur vers le donneur, indépendamment de l’ICE,impliquant l’échange de larges segments chromosomiques.Ces résultats montrent que les conditions environnementales, notamment celles mimant l’hôte, modulent la circularisation et l’expression des ICEs chez M. hominis. Ce travail apporte les premières preuves expérimentales de deux mécanismes de THG dans cette espèce, soulignant l’efficacité de ces échanges génétiques et leur rôle dans la plasticité du génome et l’adaptation bactérienne, notamment face aux antibiotiques.Integrative and Conjugative Elements (ICEs) are self-transmissible mobile genetic elements that play a key rolein bacterial genome evolution by mediating horizontal gene transfer (HGT). Unlike plasmids, ICEs integrate into the host genome, excise to form circular intermediates, and are then transferred to recipient cells via conjugationbefore reintegrating into the chromosome. These elements significantly contribute to bacterial adaptability by promoting the acquisition of antibiotic resistance genes, virulence factors, and metabolic traits. A novel family ofICEs, referred to as MICE (Mycoplasma Integrative and Conjugative Elements), was identified in severalMollicutes species. In Mycoplasma hominis, a human urogenital pathogen, approximately 45% of clinical isolatescarry ICEs randomly inserted into the chromosome. These elements span 27 to 30 kbp and contain between 25and 30 CDSs.In this thesis, we first aimed to assess the circularization capacities of M. hominis 4788 ICE (ICEHo-4788) underdifferent environmental conditions and investigate the transcription of the ICE CDSs. The second part of our study focused on transfer capacities of M. hominis ICE through mating experiments.Using qPCR, RT-qPCR, and LC-MS/MS, we evaluated ICEHo-4788 circularization, gene transcription, andprotein expression under different conditions: axenic growth phases, exposure to mitomycin C (MMC), to thermal stress (cold and heat shocks), and co-culture with HeLa cells. Under axenic conditions, a peak of circularization was observed at 12 h of growth, with a 9.4-fold increase compared to the baseline. MMC exposure and cold shockled to 3.3- and 3.0-fold increases in circular forms, respectively. In co-culture with HeLa cells, circularization was strongly enhanced, with peaks at 72 h and 7 days post-inoculation, showing 10- and 23-fold increases, respectively.RT-qPCR analysis showed that all ICEHo-4788 CDSs were transcribed. Additionally, RT-PCR targeting allintergenic regions yielded amplicons, suggesting that the element may be transcribed as a single polycistronicm RNA. No major transcriptional changes were observed in axenic culture or under MMC and cold shock conditions. However, in HeLa co-culture, a marked transcriptional upregulation was detected at 7 days postinoculation,with 5- to 23-fold increases depending on the CDS.Proteomic analyses revealed that four ICEHo4788-associated proteins were significantly upregulated at 12 hcompared to 19 h in axenic culture, while no significant changes in protein expression were detected in responseto thermal stress or MMC.Given that co-culture with HeLa cells strongly promoted ICE circularization and transcription, we then used thiscondition to investigate the conjugative properties of ICE in M. hominis. Mating experiments were conducted byco-incubating HeLa cells for 7 days with a donor M. hominis strain carrying a tetracycline resistance gene inserted within an intergenic region of the ICE, and two recipient strains harboring a different antibiotic resistance marker(gentamicin or ofloxacin).Whole genome sequencing and SNP polymorphism analyses revealed two distinct HGT mechanisms. While theICE was transferred from the donor to the recipient strain, a Mycoplasma Chromosomal Transfer (MCT) occurred in the opposite direction, from the recipient to the donor cell, independently of ICE mobilization and involved the exchange of large chromosomal regions.Together, these findings demonstrate that environmental stimuli, particularly host-like conditions, modulate thecircularization and transcriptional activity of M. hominis ICEs. Moreover, our results provide the first experimental evidence of two HGT mechanisms in M. hominis, ICE transfer and MCT, with MCT acting as a potent driver ofextensive genomic recombination. These complementary mechanisms underline the efficiency of HGT inM. hominis, contributing to its genome plasticity and adaptability
Analyse topologique de données distribuée
No full textL'Analyse Topologique de Données (TDA) vise à encoder de manière concise les caractéristiques structurelles de jeux de données afin de faciliter leur analyse et leur visualisation. Avec l'augmentation constante de la taille de ces données, qui dépassent de plus en plus souvent la capacité mémoire d'un ordinateur, le recours à des systèmes à mémoire distribuée, ou superordinateurs, offrant des ressources bien plus importantes, devient indispensable. Toutefois, adapter un algorithme aux superordinateurs requiert des modifications substantielles pour assurer à la fois l'exactitude des résultats et l'efficacité des calculs. Les algorithmes de TDA posent notamment des défis dans ce contexte, car ils nécessitent un accès global aux données et plusieurs parcours du jeu de données, avec peu de calculs, une combinaison qui passe généralement mal à l'échelle. De plus, les implémentations existantes pour la mémoire distribuée se concentre sur le calcul d'une seule représentation topologique. Le Topology ToolKit (TTK)vise à fournir un cadre unifié pour les algorithmes TDA avec une structure de données réutilisable et efficace. Cependant, il était jusqu'à présent limité au parallélisme à mémoire partagée. Dans cette thèse, nous ajoutons le support pour la mémoire distribuée à TTK grâce à MPI (Message Passing Interface). Dans un premier temps, nous adaptons la structure de données centrale de TTK et ajoutons le support du distribué à plusieurs algorithmes existants. Les tests de performance montrent l'efficacité de chaque algorithme ainsi que de l'infrastructure logicielle globale. De plus, nous appliquons un pipeline d'analyse topologique réel à deux jeux de données massifs afin de prouver la capacité de notre logiciel à traiter des jeux de données de grande taille. Ensuite, nous concentrons nos efforts sur une abstraction beaucoup plus complexe : le diagramme de persistance. Sa robustesse et sa fiabilité en font l'une des représentations topologiques les plus utilisées. Le Discrete Morse Sandwich (DMS) est actuellement l'algorithme le plus efficace pour calculer le diagramme sur un nœud. Notre nouvelle méthode, le Distributed Discrete Morse Sandwich (DDMS), repose sur DMS et introduit des modifications adaptées à chaque étape du calcul, aboutissant à une implémentation hybride MPI+thread. Des tests de performance montrent les gains de notre approche par rapport à la méthode DMS originale ainsi qu'à Dipha, la méthode de référence pour le calcul des diagrammes de persistance en distribué. Notre approche permet le calcul de diagrammes de persistance sur des jeux de données contenant jusqu'à 6 milliards de sommets.Topological Data Analysis (TDA) tackles the complexity of large-scale data by capturing its structural characteristics in a concise encoding for analysis and visualization. As datasets grow, it becomes frequent for a single dataset to exceed the memory limit of one machine, making distributed-memory systems, with their much larger capacities, a necessary solution. However, adapting an algorithm for distributed-memory systems requires substantial changes to ensure correctness and performance. In particular, TDA algorithms face challenges in this context, as they rely on global data accesses and multiple traversals with minimal computation, a combination that often scales poorly in a distributed-memory context. Furthermore, existing distributed-memory implementations are mono-tailored for one particular topological representation which induces practical drawbacks. The Topology ToolKit (TTK) aims at providing a unified framework for TDA algorithms with a reusable and efficient data structure. However, TTK was up until now limited to shared-memory parallelism. In this thesis, we add distributed support to TTK using the Message Passing Interface (MPI). First, we adapt TTK's core data structure and add distributed-memory support to several existing algorithms, both to demonstrate the new features and highlight their performance. Performance tests showcase the efficiency of each algorithm as well as of the overall software infrastructure. Additionally, we apply a real-life topological analysis pipeline to two massive datasets to demonstrate our software's effectiveness at scale. Then, we focus our effort on a much more complex abstraction: the persistence diagram. Its robustness and reliability make it one of the most used topological representation. The Discrete Morse Sandwich (DMS) is currently the most efficient algorithm for computing the diagram on one node. Our new method, the Distributed Discrete Morse Sandwich (DDMS), builds upon DMS and introduces tailoredstep-specific modifications, resulting in a hybrid MPI+thread implementation. Performance tests demonstrate the gain of our approach over the original DMS method as well as Dipha, the reference method for persistence diagram computation in a distributed-memory context. Our method successfully computes persistence diagrams on datasets containing up to 6 billion vertices
Role of self nucleic acids as danger signals activating the STING signaling pathway in idiopathic pulmonary fibrosis (IPF)
No full textLa fibrose pulmonaire idiopathique (FPI) est une maladie pulmonaire chronique mortelle, entrainant une dégradation progressive des fonctions respiratoires. Elle est en effet la plus grave des pneumopathies interstitielles diffuses. Elle se développe à la suite de dommages répétés de l'épithélium alvéolaire et est caractérisée par une réparation dérégulée conduisant à des cicatrices tissulaires. Les causes de la FPI demeurent méconnues même si celle-ci affecte principalement les personnes de plus de 50 ans qui sont habituellement d’anciens fumeurs. La FPI est irréversible et les traitements actuels présentent des efficacités limitées. Les événements immunologiques conduisant à cette pathologie ne sont pas bien compris. STING est une protéine centrale de l’immunité innée qui est activée à la suite de la détection d’acides nucléiques anormalement présents dans le cytoplasme, notamment par l’enzyme cGAS. Il a été montré que l’activation de la voie cGAS/STING est étroitement associée à la production d’interféron de type I et III, de cytokines pro-inflammatoires, à la mort cellulaire et à l’induction de l’autophagie, ce qui fait de cette voie de signalisation une cible thérapeutique majeure pour de nombreuses pathologies inflammatoires et autoimmunes. L’équipe « inflammation, signaux de danger et pathologies pulmonaires » dirigée par Dr. Isabelle Couillin a récemment démontré l’effet protecteur de STING dans un modèle murin de FPI induite par la bléomycine (BLM). L’objectif principal de mes travaux de thèse a été de caractériser les cellules et les mécanismes impliqués dans l’effet bénéfique de STING dans la FPI. Nos données de séquençage (scRNAseq) ont révélé une forte induction de STING dans les populations de monocytes/macrophages après traitement par la BLM. Ces résultats ont été confirmés par une étude réalisée à l’aide de souris reportrices pour STING (Tmem173 one strep tag) et montrant que le traitement par la BLM induit principalement une expression de STING dans les sous-populations de macrophages et de cellules dendritiques. Nous avons émis l’hypothèse que l’expression de STING dans ces cellules pourrait conférer une protection vis-à-vis de la fibrose pulmonaire par la régulation positive de l’autophagie. Nos résultats indiquent que la BLM induit l’autophagie dans les cellules myéloïdes pulmonaires et que l’expression de la protéine LC3B-II effectrice de l’autophagie, est réduite chez les souris déficientes en STING traitées par la BLM, par rapport à leurs homologues de type sauvage (WT), suggérant que l’autophagie induite par la BLM dépend de STING. En outre, les souris WT instillées avec de la BLM et traitées avec de la carbamazépine, un inducteur d’autophagie, présentent une diminution significative de la fibrose pulmonaire, associée à une réduction des cellules immunitaires CD45+ recrutées, des facteurs de remodelage et du dépôt de collagène, suggérant un effet anti-fibrotique de l’autophagie. Enfin, un traitement in vivo avec le DiABZI, un agoniste de STING, atténue la fibrose pulmonaire, indiquant un rôle bénéfique de STING. En conclusion, nos données montrent que le STING exprimé dans les macrophages, présente une fonction immunorégulatrice à travers l’induction de l’autophagie, possiblement en modulant la fonction des fibroblastes.Idiopathic pulmonary fibrosis (IPF) is a fatal chronic lung disease, leading to progressive deterioration in respiratory function. It is the most serious form of diffuse interstitial lung diseases. The causes of IPF remain largely unknown, although it often affects people over 50, who are usually smokers or former smokers. IPF is irreversible, and current treatments have limited effectiveness. The immunological events leading to this disease are not well understood. STING is a central protein of innate immunity activated following the detection of nucleic acids abnormally present in the cytoplasm, notably through the enzyme cGAS. It has been shown that activation of the cGAS/STING pathway is closely associated with the induction of type I and III interferons, pro-inflammatory cytokines, cell death, and autophagy regulation, making this signaling pathway a major therapeutic target in numerous inflammatory and autoimmune diseases. The "Inflammation, Danger Signals, and Pulmonary Pathologies" team led by Dr. Isabelle Couillin recently demonstrated a protective effect of STING in the bleomycin (BLM)-induced mouse model of IPF. The primary objective of my thesis was to characterize the cells involved and the mechanism underlying STING's beneficial effect in IPF. My single cell RNA sequencing data revealed a strong induction of STING in monocyte/macrophage populations upon BLM treatment. These results were confirmed using STING reporter animals (Tmem173 one strep tag), which showed that BLM treatment induces STING upregulation mainly in macrophage/dendritic cell subsets. We hypothesize that STING in these cells may trigger protection against lung fibrosis through autophagy regulation. Our results indicate that BLM induces autophagy in lung myeloid cells and autophagy-related protein LC3B-II is decreased in BLM-treated Sting-deficient mice in comparison to their WT relatives, indicating that BLM-induced autophagy depends on STING. Furthermore, BLM-treated C57BL/6J wild type (WT) mice receiving the autophagy inducer carbamazepin display a significant decrease in lung fibrosis associated with a reduction of recruited CD45+ immune cells, remodeling factors and collagen deposition suggesting positive effects of autophagy on lung fibrosis. Finally, in vivo treatment with STING agonist DiABZI was enough to alleviate lung fibrosis, supporting a beneficial role of STING activation. Together, our data support an immunoregulatory function of STING in myeloid subsets through the induction of autophagy, possibly by modulating fibroblast function
Role of the TRPV3 calcium channel in psoriasis physiopathology
No full textLe psoriasis est une dermatose inflammatoire chronique caractérisée par des poussées de plaques erythémato-squameuses délimitées et localisées dont l'incidence mondiale varie de 0,09 à 9,1%. Cette affectation cutanée résulte d'un dysfonctionnement dans la communication entre les kératinocytes de l'épiderme et les cellules immunitaires, entraînant une boucle inflammatoire chronique. Si des progrès significatifs ont été réalisés dans la compréhension du rôle des cellules immunitaire dans le psoriasis, l'implication des kératinocytes dans l'inflammation associée à cette pathologie reste largement inexplorée. Les kératinocytes expriment divers récepteurs sensoriels, tels que les membres de la famille TRPV (Transient Receptor Potential Vanilloid), notamment TRPV3, un canal cationique non sélectif fortement perméable au calcium. Diverses études ont démontré que des mutations gains de fonction de TRPV3 étaient responsables de l’apparition d’une maladie inflammatoire chronique rare connue sous le nom du syndrome d'Olmsted, qui présente de nombreuses caractéristiques communes avec le psoriasis. De plus, TRPV3 est également retrouvé surexprimé et hyperactif (flux calcique augmenté) dans une autre maladie inflammatoire chronique de la peau, la dermatite atopique. Enfin, la stimulation pharmacologique de TRPV3 in vitro donne lieu à la sécrétion de cytokines pro-inflammatoires, renforçant ainsi l’hypothèse de l’implication de TRPV3 dans l’inflammation cutanée. Malgré ces observations, la contribution de TRPV3 à l’inflammation du psoriasis reste très peu étudiée. L’objectif de cette thèse était donc de caractériser l’implication de TRPV3 dans l’inflammation psoriasique, à travers différents modèles d’études in vitro et in vivo. Nous avons démontré que l’expression de TRPV3 était significativement augmentée dans l’épiderme psoriasique humain par rapport à l’épiderme sain, ainsi que dans différents modèles expérimentaux de psoriasis (cellulaires et modèle murin). De plus, des expériences d’imagerie calcique réalisées sur des cultures de kératinocytes primaires humains exposés à des cytokines pro-inflammatoires typiques du psoriasis (IL-17A, IL-22, IL-1α, TNF-α et Oncostatine M) nous ont permis de démontrer que le flux calcique dépendant de TRPV3 était également augmenté dans ce contexte inflammatoire. Enfin, l’induction d’une dermatite psoriasiforme par application topique d’Imiquimod (IMQ) sur des souris sauvages (WT) et sur des souris déficientes pour Trpv3 (Trpv3-KO) a mis en évidence que TRPV3 était capable de réguler différents mécanismes impliqués dans l’inflammation du psoriasis, notamment la différenciation épidermique, la fonction barrière cutanée mais également la sécrétion de cytokines clés de la maladie ainsi que le recrutement de lymphocytes Th17 sur le site lésionnel. En conclusion, le canal calcique TRPV3 joue un rôle prépondérant dans la régulation de l’inflammation psoriasique, représentant ainsi une cible thérapeutique intéressante pour le traitement de cette pathologie.Psoriasis is a chronic inflammatory dermatosis characterized by recurrent, well-demarcated erythematosquamous plaques with a global incidence ranging from 0,09% to 9,1%. This cutaneous disorder results from a dysfunctional communication between epidermal keratinocytes and immune cells, ultimately leading to a chronic inflammatory loop. While substantial progress has been made in understanding the role of immune cells in psoriasis, the contribution of keratinocytes to the associated inflammatory processes remains largely unexplored. Keratinocytes express various sensory receptors, including members of the Transient Receptor Potential Vanilloid (TRPV) family such as TRPV3, a non-selective cation channel highly permeable to calcium. Several studies have demonstrated that gain-of-function mutations in the gene encoding for TRPV3 are responsible for the development of a rare chronic inflammatory skin disorder known as Olmsted syndrome, which shares many clinical features with psoriasis. Additionally, TRPV3 is found to be overexpressed and hyperactive (increased calcium influx) in another chronic inflammatory skin disorder called atopic dermatitis. Furthermore, pharmacological activation of TRPV3 in vitro induces the secretion of pro-inflammatory cytokines, further supporting the hypothesis of TRPV3’s involvement in cutaneous inflammation. Despite these observations, the specific contribution of TRPV3 to psoriasis-related inflammation remains poorly understood. The aim of this thesis was therefore to characterize the role of TRPV3 in psoriatic inflammation using various in vitro and in vivo experimental models. We demonstrated that TRPV3 expression is significantly upregulated in human psoriatic epidermis compared to healthy skin, as well as in different experimental models of psoriasis including cellular and murine models. Moreover, calcium imaging experiments on human primary keratinocytes exposed to psoriasis-associated pro-inflammatory cytokines (IL-17A, IL-22, IL-1α, TNF-α and Oncostatin M) revealed increased TRPV3-dependent calcium influx under inflammatory conditions. Finally, induction of psoriasiform dermatitis by topical application of Imiquimod (IMQ) in wild-type (WT) and Trpv3-deficient (Trpv3-KO) mice demonstrated that TRPV3 modulates multiple mechanisms involved in psoriasis-related inflammation. These include epidermal differentiation, skin barrier function, secretion of key disease-associated cytokines, and the recruitment of Th17 lymphocytes to the lesional site. In conclusion, TRPV3 calcium channel plays a central role in regulating psoriatic inflammation, thus representing a promising therapeutic target for the treatment of this condition