Explorer les frontières entre biologie et ingénierie avec sa curiosité comme moteur

Nathan SCHOONJANS

LinkedIn, Thesesfr

Merci beaucoup pour votre témoignage (français et anglais)

Version française

Peux-tu nous présenter ton parcours et ce qui t'a motivé à te lancer dans une thèse ?

Mon parcours a débuté par une licence de Sciences de la Vie à l'Université de La Rochelle, spécialité Biochimie.  Ce domaine m'attirait car il me semblait offrir les clés les plus fondamentales pour comprendre le fonctionnement du vivant.

J'avais également rejoint le Cursus Master en Ingénierie, qui complète la dimension très académique du cursus classique par des cours orientés vers l'application des connaissances dans un contexte entrepreneurial. Ce cursus m’a offert ma première expérience à l'étranger : un Erasmus en troisième année de licence à l'Université d'Umeå, en Suède. Cette expérience m'a ouvert l'appétit pour la recherche internationale.

J'ai ensuite intégré le master Biotechnologies de l'Université de Lille, au cours duquel j'ai effectué un stage de recherche au Québec en première année qui s’est avéré déterminant dans ma décision de poursuivre en thèse. En deuxième année, j'ai complété ce parcours par un stage en entreprise à La Rochelle qui m'a permis de toucher concrètement à la dimension appliquée de la recherche qui se veut bien plus pragmatique que la recherche académique où la liberté intellectuelle prime. A ce stade, je n’avais qu’une certitude : je voulais à terme travailler sur mon propre sujet interdisciplinaire.

C'est donc assez naturellement que j'ai décidé de poursuivre en thèse ; ce qui a été rendu possible par la rencontre de deux professeures passionnées qui ont accepté de me prendre sous leur direction pour travailler sur les neurotechnologies.

En quelques mots, en quoi consistait ta thèse?

Ma thèse s'inscrivait dans un projet ambitieux porté par mon laboratoire d'accueil : concevoir un neuromodulateur implantable à base de réseaux de neurones artificiels, destiné notamment à atténuer les symptômes de la maladie de Parkinson. Mon rôle était d'établir une première version d'une boucle de communication bidirectionnelle entre ces neurones artificiels simulés et des cellules neuronales en culture. Un projet très interdisciplinaire, qui m'a entre autres conduit à me former à la microfabrication de réseaux d’électrodes et à la théorie de la microélectronique (deux domaines que je ne maîtrisais pas auparavant).

Comment bien choisir son sujet de thèse et son équipe ?

Je pense que le sujet de la thèse, bien qu'important, reste secondaire par rapport au lieu et à l'équipe qui vous accueille. Il n'y a rien de plus frustrant que de travailler sur un sujet qui vous passionne  sans avoir les moyens d'avancer. L'argent est le nerf de la guerre et un étudiant n’a que très rarement de pouvoir en ce domaine. Dans la mesure du possible, il faut choisir un laboratoire qui a les ressources, l'équipement, ou au moins la volonté réelle de soutenir votre projet. Ceci est difficile à anticiper de l'extérieur, mais il vaut la peine de prendre le temps de se renseigner. Il ne faut pas hesiter à contacter directement les doctorants sur place : ils seront de bon conseil.

Quelles qualités faut-il pour réussir sa thèse ?

De la discipline, de la passion, et une bonne dose d'autonomie. La transition entre un parcours qui vous guide et vous prend par la main et un environnement où vous êtes entièrement maître de votre projet peut être assez brutale. Votre directeur sera là pour vous aiguiller, mais c'est vous qui serez le moteur de vos propres avancées. J'ajouterais aussi la nécessaire capacité à apprendre en dehors de sa zone de confort : ma thèse m'a demandé de me former dans des domaines que je n'avais jamais abordés. Savoir accepter d'être débutant (temporairement) est une qualité indispensable.

Quelle importance tes expériences à l'étranger ont-elles eue? Que t'ont-elles apporté ?

Elles ont été fondatrices, je crois. L'Erasmus à Umeå m'a d'abord appris à fonctionner dans un environnement scientifique et culturel différent, à m'adapter vite et à gagner en autonomie. Le stage au Québec m'a quant à lui confronté à la réalité d'un laboratoire de recherche à l'international avec ses codes et ses exigences propres. C'est en grande partie ce stage qui a confirmé mon envie de poursuivre en thèse plutôt que de m'arrêter là. Au-delà du bagage scientifique, ces expériences m'ont surtout appris à être à l'aise dans l'inconfort.

Que retiens-tu de ton expérience et qu'est-ce que le doctorat t'a apporté ?

La thèse m'a surtout appris à tenir dans la durée. C'est un marathon qui alterne des phases grisantes et des phases franchement démoralisantes (et savoir traverser les secondes sans perdre de vue les premières, c'est une compétence en soi !). J'ai aussi "appris à apprendre" : ma thèse m'a poussé à me former dans des domaines entiers que je ne maîtrisais pas, ce qui m'a donné une confiance durable dans ma capacité à m'approprier de nouveaux sujets, à avancer dans l'incertitude et à décider sans avoir toutes les réponses. Au fond, c'est peut-être là l'apport le plus durable du doctorat : pas tant ce qu'on sait à la fin que ce qu'on est devenu capable de faire.

Quels conseils donnerais-tu à un étudiant qui souhaite se lancer ?

Le plus important : bien définir pourquoi vous vous lancez. Sans une solide raison, la motivation s'érode, et la thèse peut devenir contre-productive. J'ai vu des étudiants brillants perdre peu à peu leur passion quand ils se sont retrouvés face à la réalité du doctorat, allant jusqu’à choisir la reconversion une fois leur diplôme en poche. Tant que vous persévérez et suivez les conseils de vos encadrants, vous irez au bout ; mais si vous n'anticipez pas l'avenir dès le départ, ce qui devrait être un tremplin ressemblera plutôt à un tunnel débouchant sur un mur. Pas besoin d'un projet gravé dans le marbre, mais avoir une direction vous aidera vraiment à construire votre carrière dès le doctorat.

Qu’as-tu fait après ta thèse ?

Durant ma thèse, j'avais pris la décision de partir à l'étranger pour quelques années en tant que postdoctorant. Mon objectif était de me spécialiser dans un sujet précis et me constituer un réseau dans ce domaine. J'avais compris que ce qui m'animait vraiment, c'était la méthode scientifique et la manière dont un chercheur doit s'approprier un sujet dans son ensemble pour le pousser toujours plus loin. J'ai donc contacté des laboratoires dont les projets me faisaient vraiment vibrer, autant que possible dans des institutions renommées (que leur sujet de recherche ait un lien avec mon doctorat ou non). Après quelques mois de recherche, j'ai été recruté comme postdoctorant à l'Université de Berne, en Suisse, pour travailler sur les mécanismes moléculaires qui permettent aux organes de réguler leur croissance au cours de leur développement. Ce poste est une réelle opportunité de développer une expertise en génomique et en biologie computationnelle. Après mon parcours académique volontairement polyvalent, j’ai pour la première fois l'impression que toutes les connaissances et compétences que j’ai acquises sont amenées à être mises en œuvre de façon cohérente.

English version

"Exploring the boundaries between biology and engineering, driven by curiosity"

Could you introduce yourself and tell us what motivated you to pursue a PhD?

My journey began with a Bachelor's degree in Life Sciences at the University of La Rochelle, specialising in Biochemistry. This field appealed to me as it seemed to offer the most fundamental keys to understanding how living organisms work.

Alongside my degree, I joined the Master's in Engineering programme, which complements the highly academic nature of the standard curriculum with courses focused on applying knowledge in an entrepreneurial context. This programme gave me my first experience abroad: an Erasmus exchange in my third year of undergraduate studies at Umeå University, in Sweden, an experience that sparked my appetite for international research.

I then enrolled in the Biotechnology Master's programme at the University of Lille, during which I completed a research internship in Québec in my first year, which played a decisive role in my decision to pursue a PhD. In my second year, I complemented this with an industry internship in La Rochelle, which gave me hands-on exposure to applied research, a world far more pragmatic than academic research, where intellectual freedom comes first. At that point, I had only one certainty: I wanted to eventually work on my own interdisciplinary project. It was therefore quite naturally that I decided to pursue a PhD, thanks to two passionate professors who agreed to supervise me on a project in neurotechnologies.

Briefly, what was your thesis about?

My thesis was part of an ambitious project led by my host laboratory: designing an implantable neuromodulator based on artificial neural networks, intended in particular to alleviate the symptoms of Parkinson's disease. My role was to establish a first version of a bidirectional communication loop between these simulated artificial neurons and cultured neuronal cells. It was a highly interdisciplinary project, which among other things led me to train in the microfabrication of electrode arrays and the theory of microelectronics, two fields I had no prior knowledge of.

How do you choose the right thesis topic and the right team?

I believe that the thesis topic, while important, is secondary to the lab and the team that welcomes you. There is nothing more frustrating than working on something you are passionate about without having the means to move forward. Funding is the lifeblood of research, and a student rarely has any say in the matter. Where possible, choose a laboratory that has the resources, the equipment, or at least a genuine willingness to support your project. This is difficult to assess from the outside, but it is worth taking the time to find out. Don't hesitate to reach out directly to the PhD students already there: they will give the best advice possible.

What qualities are needed to succeed in a PhD?

Discipline, passion, and a good dose of autonomy. The transition from a structured programme that guides you every step of the way to an environment where you are entirely in charge of your own project can be quite abrupt. Your supervisor will be there to guide you, but you are the driving force behind your own progress. I would also add the ability to learn outside your comfort zone: my thesis required me to train in fields I had never encountered before. Knowing how to accept being a beginner (temporarily) is an underrated quality.

How important were your international experiences? What did they bring you?

They were foundational, I believe. The Erasmus exchange in Umeå first taught me how to function in a different scientific and cultural environment, to adapt quickly and to become more independent. The internship in Québec then confronted me with the reality of an international research laboratory, with its own codes and expectations. It was largely that internship that confirmed my desire to pursue a PhD rather than stop there. Beyond the scientific knowledge gained, these experiences above all taught me to be comfortable with discomfort.

What do you take away from your experience, and what has the PhD brought you?

The PhD taught me above all to endure over the long haul. It is a marathon that alternates between exhilarating phases and genuinely demoralising ones (and knowing how to get through the latter without losing sight of the former is a skill in itself!). I also "learned to learn": my thesis pushed me to train in entire fields I had no mastery of, which gave me a lasting confidence in my ability to take on new subjects, move forward in uncertainty, and make decisions without having all the answers. That may be the most enduring contribution of a PhD: not so much what you know at the end, but what you have become capable of doing.

What advice would you give to a student thinking about doing a PhD?

The most important thing: be clear about why you are doing it. Without a solid reason, motivation erodes, and the PhD can become counterproductive. I have seen brilliant students gradually lose their passion when confronted with the reality of doctoral life, some even choosing to completely change careers once they had their degree in hand. As long as you persevere and follow the advice of your supervisors, you will get there. But if you do not plan ahead from the start, what should open doors will end up feeling like a tunnel leading to a wall. Your plan doesn't need to be set in stone, but having a direction will genuinely help you build your career from the very start of your PhD.

What did you do after your PhD?

During my thesis, I had made the decision to go abroad for a few years as a postdoctoral researcher. My goal was to specialise in a specific subject and build a network in that field. I had come to realise that what truly drove me was the scientific method itself, the way a researcher must fully grasp a subject in order to push it just a little further. I therefore reached out to laboratories whose projects genuinely excited me, ideally at well-regarded institutions, regardless of whether their research was directly related to my PhD topic.

After a few months of searching, I was appointed as a postdoctoral researcher at the University of Bern, in Switzerland, to work on the molecular mechanisms that allow organs to regulate their growth during development. This position is a real opportunity to develop expertise in genomics and computational biology. After a deliberately broad and varied academic journey, I have for the first time the sense that all the knowledge and skills I have accumulated are coming together in a coherent and meaningful way.