En anticipant diverses opportunités potentielles pour la science, nous nous appuyons ici sur des applications existantes à un stade précoce pour évaluer comment le métaverse pourrait aider à résoudre plusieurs problèmes actuels préoccupants pour l’entreprise de recherche.

Accessibilité

Les installations et les réunions scientifiques sont dispersées géographiquement à travers le monde, ce qui constitue un obstacle à l’accessibilité pour les chercheurs qui ne sont pas colocalisés ou qui ont des problèmes de mobilité. De plus, les horaires chargés, les frais de déplacement prohibitifs, les restrictions de voyage, le manque d’accès aux services de garde et l’augmentation des émissions de gaz à effet de serre limitent l’accès pour de nombreux chercheurs. Les plateformes de vidéoconférence et de communication en ligne, bien qu’immensément utiles, manquent de nombreux avantages d’une réunion en personne⁶. Les écrans réduisent l’attention et la concentration des scientifiques en filtrant d’autres stimuli essentiels à la génération de nouvelles idées⁷. La tenue de réunions par vidéo réduit les opportunités de discussions fortuites dans les couloirs et entrave les liens sociaux et le sentiment de présence sociale. Le caractère 3D du métaverse pourrait améliorer certains de ces problèmes et faciliter davantage la collaboration et la communication. De plus, les réunions 3D enregistrées dans le métaverse peuvent recréer l’espace, les participants et leurs réactions en temps réel avec fidélité, élargissant l’accès à travers le monde.

Le métaverse peut également permettre à des environnements 3D personnalisés et immersifs de simuler et de se connecter avec des laboratoires distants. Les scientifiques pourraient les visiter à distance, les partager avec d’autres groupes de recherche et optimiser leurs opérations virtuellement avant d’apporter des modifications physiques. Ainsi, des scientifiques distants peuvent être immergés ensemble pour collaborer et travailler avec les mêmes instruments et installations. Par exemple, des scientifiques de l’UCL School of Pharmacy ont développé une réplique numérique de leur laboratoire qui peut être visitée en réalité virtuelle.².

Dans les environnements de réunion et de laboratoire, les modèles d’intelligence artificielle (IA) pourraient s’incarner dans le métaverse en tant qu’agents virtuels ou faire partie de l’environnement, le tout avec pour effet d’améliorer les résultats scientifiques collaboratifs et l’équipe homme-IA. Par exemple, de grands modèles de langage peuvent être implémentés de manière native en tant qu’assistants virtuels pour rechercher des informations, fournir des recommandations ou traduire des conversations pour surmonter les barrières linguistiques.

Reproductibilité

La reproductibilité des résultats expérimentaux est une question critique pour la crédibilité de la science, qui dépend souvent de la tenue de registres précis. Avec l’avènement du métaverse, au lieu d’enregistrer avec des cahiers de laboratoire manuscrits ou électroniques, les scientifiques pourraient combiner l’utilisation de caméras et de capteurs pour enregistrer puis reproduire les conditions et les procédures de laboratoire dans des simulations 3D immersives. Les chercheurs peuvent utiliser des casques pour enregistrer ce qu’ils font, générant un point de vue à la première personne en 3D. Les enregistrements résultants – y compris les chercheurs, les appareils, la salle, les matériaux et l’évolution du processus – pourraient ensuite être téléchargés sur le métaverse. Contrairement aux enregistrements vidéo, le métaverse peut intégrer les états des matériaux, des objets et des appareils qui sont manipulés par les chercheurs, et inclure automatiquement les flux de données des instruments des laboratoires. De tels enregistrements immersifs permettraient à quiconque de revoir ce que les scientifiques ont fait. Lorsque des questions se posent, des collaborateurs ou des réviseurs peuvent être présents dans l’expérience dans le métaverse avec les chercheurs d’origine, de manière synchrone ou asynchrone. De plus, la mise en œuvre de technologies blockchain pour ces enregistrements pourrait les rendre immuables et dignes de confiance.⁸ — les attributs qui sont particulièrement importants pour les expériences coûteuses ou les équipements et échantillons précieux. En raison de coûts et de considérations logistiques, de telles solutions ne pourraient pas être mises en œuvre de manière universelle, mais elles auraient du sens pour des études à fort impact pour lesquelles la réplication pourrait être difficile pour diverses raisons.

Formation et apprentissage

L’un des plus grands défis dans le maintien d’un programme de recherche est la formation appropriée des nouveaux membres du groupe. Les détails des processus scientifiques peuvent varier considérablement d’un groupe à l’autre, et l’approche traditionnelle de la formation par le biais d’interactions personnelles individuelles prend du temps, dépend de la colocalisation, est sujette à des perturbations dues aux changements de personnel et limite souvent le partage de techniques entre groupes.

Le métaverse a le potentiel d’améliorer le processus d’un tel transfert de connaissances. Les équipes de recherche peuvent concevoir des expériences à l’aide des technologies de réalité virtuelle et les partager à grande échelle. Revisiter et expérimenter ce que les chercheurs précédents ont fait et être complètement immergé dans le métaverse – peut-être en présence d’un formateur à distance – aiderait naturellement les stagiaires à reproduire et à apprendre les procédures de laboratoire. De telles sessions de formation menées sur le métaverse pourraient également réduire les inégalités de recherche en permettant l’accès à des institutions du monde entier. Un exemple que nous pouvons considérer est le formation en laboratoire virtuel développé par les Centers for Disease Control and Prevention. Les apprenants utilisent un visiocasque pour s’immerger dans un laboratoire virtuel, où ils doivent identifier les principales parties du laboratoire, démontrer comment maintenir l’instrumentation en état de marche, appliquer des pratiques de travail sûres et mener des procédures d’urgence. Comme avantage supplémentaire, contrairement à la formation traditionnelle, la simulation virtuelle permettrait aux apprenants de faire des erreurs coûteuses sans conséquences réelles.

De nouveaux environnements expérimentaux

Un défi commun auquel sont confrontés les chercheurs de tous les domaines est la visualisation des données et des conditions expérimentales, qui sont souvent essentielles pour mener des recherches et pour communiquer les résultats. Bien que les objets 3D puissent être visualisés sur des écrans, ils sont limités par les dimensions de l’écran, qui ne représentent pas entièrement la matérialité, la profondeur ou l’échelle des objets. En revanche, la technologie de réalité virtuelle a (par exemple) permis aux scientifiques du réseau de concevoir la plate-forme VRNetzer⁴ pour explorer les réseaux à grande échelle en 3D. De même, les modélisateurs ont interagi avec des structures moléculaires à l’aide de Microsoft HoloLenses⁹et une équipe médicale a visualisé le cerveau des individus comme hologrammes. Une mise en œuvre de métaverse en réseau de ce type de technologie permettrait aux scientifiques de plusieurs endroits d’explorer en collaboration des données, de modifier les paramètres de ces données, d’exécuter des simulations et de créer des coupes complexes à travers des données dans plusieurs dimensions.

La visualisation dans le métaverse peut aller au-delà de l’analyse des données pour permettre davantage la création de programmes de recherche qui sont autrement difficiles à réaliser. Libéré des limitations sur les conditions expérimentales dans les laboratoires et les salles d’observation, le métaverse pourrait permettre aux scientifiques du comportement de concevoir des environnements virtuels et immersifs qui sont d’un coût prohibitif à développer dans de vrais laboratoires, violent les lois physiques ou ont de nouvelles dimensions de complexité. Par exemple, une équipe de recherche a créé FreemoVR³, une plateforme de réalité virtuelle pour mener des expérimentations animales. À l’aide de cette plate-forme, les animaux se déplacent librement dans la salle d’expérimentation et les murs et les sols affichent des projections informatiques qui changent en fonction du comportement des animaux. Cela permet aux scientifiques d’étudier l’activité cérébrale et les réponses des animaux. Une configuration similaire pour les humains pourrait offrir aux chercheurs en comportement un vaste éventail d’options expérimentales interactives. De plus, le métaverse peut également aider les scientifiques à s’immerger dans des environnements éloignés, dangereux ou disparus, comme le paysage de Mars. Les images obtenues par le Rover de curiosité permet déjà aux scientifiques de se promener sur le terrain martien, d’aider à planifier des trajets de rover, d’explorer la planète et d’effectuer des simulations avec des astronautes. L’utilisation du métaverse pourrait en outre permettre aux chercheurs du monde entier d’occuper et d’explorer de manière synchrone le paysage martien virtuel^dix. Une telle technologie est extensible à un large éventail d’environnements inaccessibles, y compris l’exploration potentielle de phénomènes microscopiques à la manière du film de science-fiction classique de 1966 « The Fantastic Voyage ».