Nil Davy
email: nil.davy@3-5lab.fr

Romain Hersent

Virginie Nodjiadjim

Marina Deng

Mukherjee Chhandak

Muriel Riet

Colin Mismer

Filipe Jorge

Bertrand Ardouin

Cristell

C Mukherjee

C Maneux

455/610-GHz fT/fMAX InP DHBT technology with demonstration of a beyond-110-GHz-bandwidth large-swing PAM-4 2:1 AMUX-driver

Keywords: Double heterojunction bipolar transistor, Indium Phosphide, Analog multiplexer (AMUX), large-swing linear electro-optical modulator driver

de niveau recherche, publiés ou non, émanant des établissements d'enseignement et de recherche français ou étrangers, des laboratoires publics ou privés.

I. INTRODUCTION

InP DHBTs have shown cut-off frequencies exceeding 1 THz with > 4 V breakdown voltages [1][2]. These devices can enhance the link capacity of high-frequency and large output-power front ends for 6G communications. However, optical communication front-end integrated circuits require several tens to thousands of transistors to be monolithically integrated, imposing very-high reproducibility and yield requirements along with the highperformance criteria. To this end, III-V Lab has developed a circuit-oriented InP-DHBT technology enabling stateof-the-art high-speed integrated circuits (IC) [START_REF] Hersent | IEEE BCICT Symposium[END_REF][START_REF] Hersent | [END_REF]. In this paper, we report on a 455-/610-GHz fT/fMAX 4 V BVCE0 InP-DHBT process, with up to several hundreds of DHBTs integrated per IC. Using this technology, we fabricated an AMUX-driver IC with record >2.1-THz gain-bandwidth product and 2-Vppd PAM-4 output-swing at 100 GBd.

II. TRANSISTOR TECHNOLOGY

The DHBT structure is grown using solid source molecular beam epitaxy (SSMBE). The compositionally graded InGaAs base is 22-nm thick and highly C-doped (> 8×10 19 cm -3 ). The 110-nm thick composite collector includes InGaAs spacer, a thin InGaAsP layer, a highly doped InP doping plane, and a lightly doped InP layer. Transistors, as shown in Fig. 5, are fabricated using a wet-etched self-aligned triple mesa technology [START_REF] Davy | IEEE BCICT Symposium[END_REF]. Various emitter lengths (from 3 to 10 µm) and widths (from 0.4 to 0.7 µm) are available; the overall fabrication yield on the 3inch wafer is >99%. The DC characteristics of a 0.4×5 µm² DHBT are shown in Fig. 1. The peak current gain is 25, the base and collector ideality factors are ηB=1.83 and ηC=1.12, respectively. This device exhibits a 4 V BVCE0 at a collector current density JC=0.01 mA/µm². Cut-off frequencies are extracted from on-wafer S-parameter measurements up to 110 GHz. Fig. 2 shows extracted fT and fMAX of a 0.4×5 µm² DHBT at various VCE. The device exhibits peak fT and fMAX of 455 GHz and 610 GHz, respectively. In comparison, frequency performances of shorter devices are degraded by emitter resistance, while longer ones are affected by the base-collector capacitance, as illustrated in Fig. 3. Similarly, wider transistors feature lower performances as depicted on Fig. 4.

III. ULTRA-LARGE BANDWIDTH INP-DHBT ANALOG MULTIPLEXER-DRIVER INTEGRATED CIRCUIT

The 0.5 µm DHBTs were leveraged for the design and fabrication of a lumped AMUX-driver IC with state-ofthe-art performances, as shown in Fig. 6. The circuit process features three Au-based metallization levels, SiN MIM capacitors and NiCr thin-film resistors. The AMUX-driver contains 76 DHBTs (5 and 7 µm emitter lengths). The 2:1 AMUX-driver operation, electro-magnetic (EM)-simulation and design details are described in [START_REF] Hersent | IEEE BCICT Symposium[END_REF][START_REF] Hersent | [END_REF]. As depicted on Fig. 7(a) the AMUX-driver shows a record >2.1-THz gain-bandwidth product with a 19.6-dB (25.6-dB differential) |S21| at 0.1-GHz and >110-GHz bandwidth. It also features ~11-dB peaking gain around 100 GHz. A good agreement between measurement and simulation is also obtained. Besides, Fig. 7(b) depicts the AMUXdriver 2-Vppd output-swing 100-GSa/s 100-GBd PAM-4 differential output eye diagram with clear eye-opening.

0.8 V 1.6 V 1.0 V 1.8 V 1.2 V 2.0 V 1.

Fig. 1 :

 1 Fig. 1: Gummel plot of a 0.4 × 5 µm² InP DHBT at VCB = 0 V and (inset) corresponding IC-VCE curves.

Fig. 2 :Fig. 3 :Fig. 4 :

 234 Fig.2: fT (solid lines) and fMAX (dashed lines) as function of IC for different VCE

Fig. 7 :

 7 Fig. 7: InP-DHBT AMUX-driver (a) measured versus simulated paththrough-mode single-ended S-parameter gain, S21 (b) 100-GSa/s 100-GBd (200-Gb/s) PAM-4 differential output eye diagram. Horizontal and vertical scales are 5 ps/div and 600 mV/div, respectively.

Acknowledgement: This work was supported by the European Commission through the Photonics Public Private Partnership Initiatives under Grant H2020-ICT-2019-2 (Twilight Project).


MATIÈRE À PENSER Notes séminaire 4 février 2020 Vincent Dussol

Dans leur appel à communication pour le prochain congrès de l'AFEA, Cécile Roudeau et Thomas Constantinesco invitent à « penser ensemble la matérialité de la matière et celle du discours ». C'est ce que j'ai essayé de faire pour ce séminaire, en prenant pour points de départ trois livres de poésie -Materialism de Jorie Graham, The California Poem et Make Yourself Happy, d'Eleni Sikelianoset deux ouvrages de Philippe Descola, Par-delà nature et culture (2005) et La composition des mondes (2014). Philippe Descola est anthropologue. Son champ de compétence n'est pas la littérature. Sa synthèse sur les schèmes de pensée à travers le monde organisant la répartition et les relations entre intériorité et physicalité, ne se penche pas spécialement sur la matière mais elle l'aborde indirectement en renouvelant en profondeur la critique de l'anthropocentrisme occidental (façon anthropo-décentrique de penser le monde). Ces dernières décennies, l'écriture de la nature (post-coloniale ou pas) et la poésie tout particulièrement, se sont fréquemment inspirées des schèmes de pensée non-occidentaux. À ce titre-là, le travail de Descola me semble pouvoir équiper le regard du critique et servir de base à l'élaboration d'outils d'analyse pour la littérature.  Kyla Wazana Tompkins, "On the Limits of New Materialism," Journal of the Cultural Studies Association, Printemps 2016 De l'utilité de l'anthropologie There's also been a general omission of indigenous thought, even though, as Kim TallBear observes, this body of work starts from another position: it does not need to remember or "recover" nonhuman agency insofar as "indigenous peoples have never forgotten that nonhumans are agential beings engaged in social relations that profoundly shape human lives." Il y a aussi eu cette omission généralisée de la pensée des peuples premiers, alors même que, comme le fait remarquer Kim Tall Bear, ce corpus part de bases différentes : pas besoin, dans son cas, de se souvenir ou de retrouver l'agentivité non-humaine dans la mesure où « les peuples indigènes non jamais oublié que les non-humains sont des êtres doués d'agentivité engagés dans des relations sociales qui modèlent les vies humaines en profondeur. » A. L'APPORT ANTHROPOLOGIQUE Philippe Descola dans les deux livres précités, dégage quatre régimes de relations, entre intériorité et physicalité. (Là où Descola parle de « physicalité », on peut aussi entendre « matière ».) « Façons de percevoir des continuités et des discontinuités entre humains et non-humains » (207). Il les nomme « animisme », « totémisme », « naturalisme », et « analogie ». Animisme : « généralisation de l'intériorité de type humain à des non-humains » ; « sociabilité sans restriction qui englobe humains et non-humains dans son universel maillage » (2005,535). Descola dit de l'animisme qu'il « entraîne une communauté substantielle de toute la matière » (Descola 2005, p.184). Toute la matière possède en commun l'intériorité. « Le sujet animique est partout » (388). Les existants fonctionnent comme communauté. Bien que le mot « totem » vienne au départ de la langue ojibwe, la forme la plus caractéristique du totémisme est celle observée en Australie. Dans le totémisme, il n'y a rien d'universellement partagé dans les propriétés de la matière. Comme dans l'animisme, la frontière/ les discontinuités essentielles ne passent pas entre humains et non-humains ; les existants sont divisés en groupes au sein desquels sont regroupés « des humains et une grande variété de non-humains ». « Ces classes d'êtres mixtes sont définies par des qualités relativement abstraites, liées à un ancêtre commun » (2014,213).

Des sujets originaires (« les êtres du Rêve ») ont engendré des classes de choses à partir d'eux-mêmespar métamorphose partielle, séparation, ou empreinte. « Mais malgré les récits de l'origine, ils se sont infusés dans des identités morphologiquement si diverses que l'on peine à les appréhender comme des singularités figurables ; le sujet actif est donc en réalité une abstraction, un concept objectivé dans une multiplicité de choses » (402).

« Ces qualités, c'est par exemple d'être vif plutôt que lent, anguleux ou arrondi, clair ou foncé, selon que l'animal-totem incarne l'une ou l'autre de ces dispositions. L'animal-totem est une instanciation de cette qualité » (2014,212). Un groupe totémique partage, malgré les différences de forme et de modes de vie, un même ensemble d'attributs physiques et moraux, une qualité princeps qui assure leur identité [dans les deux sens du terme] et qui est hypostasiée dans un animal-totem. (2005,543). À la différence de l'animisme, les animaux et les plantes ne sont pas admis à la dignité de sujets. (Donc, pas de chamanes intercesseurs. Plus de métamorphose possible depuis le temps du Rêve.) Dans le naturalisme, seul régime de relations où le concept de « nature » ait cours. Seule l'espèce humaine possède une connaissance objective de la matière (« Nous savons désormais que … » (p.243) « Continuité physique entre tous les éléments du monde (ils sont tous soumis aux lois de la nature) » (2005,535). « L'intériorité est perçue comme marquant une discontinuité entre l'homme et le reste de la nature » (208).

Dans l'analogisme, tout est dans tout et réciproquement. Les matières qui constituent les êtres sont d'une « rassurante stabilité » (toujours les mêmes substances de base et les mêmes principes de l'attraction et de la répulsion) (410-411). C'est ce que l'on trouve à l'oeuvre dans l'astrologie, la numérologie, les médecines alternatives, l'homéopathie. « La philosophie chinoise rend manifeste au plus haut point ce qui paraît être un trait central de toute ontologie analogique, à savoir la difficulté à distinguer en pratique, dans les composantes des existants, entre ce qui relève de l'intériorité et ce qui relève de la physicalité » (2005,287). (2005,286). Voir les « Dix Mille Essences » (11520 exactement) évoquées par un contemporain chinois d'Aristote (, IVe siècle avant JC = -384 -322). Mais l'ensemble des existants est fractionné en une multiplicité d'essences, de formes et de substances [secondaires] séparées par de faibles écarts, […]de sorte qu'il devient possible de recomposer le système des contrastes initiaux en un dense réseau d'analogies reliant les propriétés intrinsèques des entités distinguées » (2005,280). Système basé sur la différence infiniment démultipliée qui est l'état ordinaire du monde, (Centésimale de Heinemann). et la ressemblance comme le moyen espéré de le rendre intelligible et supportable » (2005,281) : correspondances, microcosme/macrocosme (obsession des correspondances entre l'homme et le cosmos), grande chaîne de l'être. « Chaînes de couplage mariant le matériel et l 'immatériel » (2005, 288). Interconnexion des multiples monades à la manière d'un treillis » (2005,284). « maillage de ressemblances invisibles » Descola parle de « vertige atomiste » qu'une société à régime analogiste se doit de réduire. Chad Shomura, "Exploring the Promise of New Materialism," Journal of the Cultural Studies Association, Printemps 2017 En rapport avec l'analogisme New materialists are fond of concepts like assemblage and ecology. They share a number of other common beliefs: the human is merely one form of being amongst others; no being necessarily bears more value than another; […] agency is slippery and distributed; and power slides across various spatiotemporal scales, from planetary and even cosmic terrains to the teeniest nooks and crannies of ordinary life.

Les nouveaux matérialistes aiment bien les concepts d'assemblage et d'écologie. Ils partagent un certain nombre d'autres croyances : que l'humain n'est qu'une forme d'existant parmi d'autres ; qu'aucun existant n'a plus de valeur qu'un autre ; que l'agentivité est répartie et difficile à saisir ; et que le pouvoir se déplace sur plusieurs échelles spatio-temporelles, depuis le niveau planétaire et du cosmos tout entier jusqu'aux plus minuscules coins et recoins de la vie ordinaire.

Contrairement à l'épistémè foucaldienne, « les modes d'identification ne sont pas des principes intégrateurs propres à une configuration temporelle qu'une rupture instaure et que clôt une autre rupture -comme le passage d'un régime de la similitude à la Renaissance à un régime de la représentation à l'âge classiquece sont des « schèmes générateurs d'inférences et d'actions, des modes de composition et d'usage des mondes qui répondent à des principes analogues et qui, de ce fait, peuvent se déployer sous des formes assez proches dans des contextes historiques très divers » (Descola 2014, p.112). C'est la dimension structurale plutôt qu'historique de la démarche qui en garantit la pertinence anthropologique.

Chad Shomura, "Exploring the Promise of New Materialism," Journal of the Cultural Studies Association, Printemps 2017

Ne pas refuser l'ontologie "Tompkins rightfully disputes the new materialist separation of ontology from history while insisting that recourse to ontology often nullifies difference. But to shy away from the ontological may say more about the notion of ontology to which one subscribes than what problems may exist with ontology per se. While Tompkins and many feminist, queer, and critical race theorists dismiss ontology and view the idea of matter as lively to be a rather old, widely-shared story, many new materialisms, by foregrounding an ontology of matter, are able to question, among other things, the anthropocentrism that frames many intellectual projects." "This type of new materialist studies takes up the difficult labor of navigating multiple ontologies, amplifying minor connections across racial, gender, species, and material lines in order to challenge the powers that be while offering positive visions of other worlds." « Tout en continuant à affirmer que le recours à l'ontologie efface souvent les différences, Tompkins conteste à raison la séparation faite par le Nouveau Matérialisme entre l'ontologie et l'histoire. Mais refuser l'ontologique en dit peut-être plus sur l'idée de l'ontologie que l'on se fait, que sur les problèmes éventuellement liés à l'ontologie en soi. Alors que Tompkins, ainsi que de nombreux théoriciens féministes, queer et des adeptes de la théorie critique de la race rejettent l'ontologie, considérant que l'idée d'une matière animée est une histoire ancienne très répandue, de nombreux nouveaux matérialismes (en privilégiant une ontologie de la matière) sont à même de remettre en question, par exemple, l'anthropocentrisme qui sert de cadre à de nombreuses entreprises intellectuelles. » « Ce type de nouveau matérialisme reprend cette tâche difficile qui consiste à se repérer dans des ontologies multiples, à grossir des connexions mineures entre divers champsrace, genre, espèce, matière -, ceci afin de défier le pouvoir en place tout en proposant une vision positive d'autres mondes. »

Eleni SIKELIANOS

From The California Poem The California Poem d'Eleni Sikelianos, paru en 2004. Un long poème (200 pages) dans la tradition américaine : partiellement autobiographique, attaché à un lieu, et présentant de fortes caractéristiques épiques : une épopée écologique de la Californie du Sud, dont le devenir est métonymie de celui de la planète Terre.

Parmi ces caractéristiques épiques, le regard vers les origines, nourri ou non de géologie, d'archéologie, le recours aux formes de la totalisation (listesrecensement des espèces menacées ou disparues -, vaste palette de genres, de niveaux de langue), un texte qui rassemble une communauté faite de communautés enchâssées (précariat blanc du milieu dont l'auteure est issue, clandestins Latino, peuples premiers, personnages de la Californie, et le plus original, nombreuses communautés biotiques, voire abiotiques.) Le lecteur est saisi par la documentation extrêmement précise, notamment en biologie marine, dont le poème nourrit son propos. Des notes de fin, dont l'écriture ne dépare pas le poème, précisent à l'occasion, le contenu cognitif nécessaire à la compréhension exacte du texte.

1.

CP 160-161, 208-210) Analogisme, recomposition à partir des éléments les plus disparates, instabilité inhérente à ce mode: « shoulder, road along the coast  « community interactions ». (Les spirochètes sont une famille de bactéries.) Assemblage, agentivité instable. Il est question ici des conséquences de la pollution dont des traces sont présentes dans les cadavres d'organismes : visibles, ceux des mollusques, mais aussi invisibles à l'oeil nu, ceux des radiolaires (des protozoaires marins qui font partie du plancton et dont la taille ne dépasse pas quelques microns). L'emploi des verbes « concentrate on » et « do » relève de l'animisme en ce sens qu'une intentionnalité est prêtée à ces existants ; mais l'animisme prend ici un tour ironique dans la mesure où « do strontium » suggère des radiolaires toxicomanes qui se font des shoots de strontium et des mollusques qui ne veulent pas laisser passer échapper l'occasion d'absorber un oligo-élément toxique, deux habitudes qui se sont avérées fatales. L'autre mode de présence de l'infiniment petit dans le poème -l'héritage gréco-américain d'Eleni Sikelianos y est certainement pour quelque chosese fait par le biais de la paronomase, du grec παρονομάζω, paronomádzô (« transformer un mot »), présente dès l'ouverture du poème, en décrivant son projet en ces termes : « to find a world, a word/ we didn't know » (9).

8 Nombreuses sont les paronomases dans la suite du poème. Un échantillon représentatif donne ceci : "world" et "word (9 & 38-39)," "matter" and master (48)", "early" and "earthly (82)", "books" and "brooks (104)", "fame" and "flame (112)", "eagles" and "angles (135)", "holes" and "haloes (7)", "pursue" and "peruse (187)", "annals" and "Annelids (177), "otters" and "offers (29)"; "hinder" and "Pindar (32)", "radial" and "radical (133 "clock" and "cluck (42)", Pour couronner le tout, la triplette "anther", "anthem", "atom (161)." On remarquera d'abord ici que la plupart de ces paires rassemblent nature et culture, suggérant le par-delà de l'opposition auquel le titre de Philippe Descola désigne.

Ma lecture de la paronomase est homologique : en s'attachant aux différences les plus petites dans la matière verbale, Sikelianos renvoie, par homologie, aux microorganismes dans le texte : par son inclusivité même, le texte appelle une conscientisation environnementale politique faite d'attention à l'humble, de représentativité intégrale, d'un souci démocratique du commun, d'un « écommun ».

Au détour du poème surgissent de très fertiles notations, celle-ci notamment sur écriture, matière et environnement : 9 « how to do stress wood without/ the tiniest breeze (where the tree's flesh responds/ to wind, or snow, gravity, and ground-shifts, goes tough/ and keeps the tree up) in the vivarium?// stress word shift this this" (129). Il s'agit ici des limites de toute reproduction artificielle des milieux naturels, en l'occurrence l'impossibilité à ce que les arbres produisent ce qu'on appelle du « bois de résistance » (« stress wood »), ce bois qui se produit en réaction à certaines contraintes physiques, le vent notamment. Par paronomase interposée, ici encore, on glisse de « wood » à « word » et est suggérée l'idée que le poème prend le relais, « stress word », la résistance de la matière se déplace « shift » en une « parole de résistance ».

La triplette « anther, », « anthem, » « atom », clairement un rappel, de cette idée des atomistes de l'Antiquité grecque, rapprochant lettres de l'alphabet et atomes pour leur capacité générative. L'intuition de la composition atomique de la matière serait venue à Démocrite et Épicure de cet exemple parfait de composition infinie à partir d'un nombre limité d'éléments que permet l'alphabet. Lucrèce, se faisant l'écho des atomistes, exprime ainsi dans le De Rerum Natura ce parallèle possible entre les lettres et les atomes, un point brillamment commenté par Michel Serres et Claude Richard, Lettres américaines, Alinéa, 1987, p.30 : « Dès Epicure (-341-270) (avec plus de fertilité que chez Démocrite -460 -370)), l'atomisme pose des lois de la combinatoire (souvent aléatoire) d'éléments primordiaux au fondement de la structure de la matière (et de l'Univers) si bien que la structure atomique du réel trouve tout de suite sa comparaison avec la structure du mot ou du texte comme combinatoire de lettres.

C'est Epicure qui inaugure le rapprochement lettre-atome, rapprochement qui, jusqu'aux théories les plus audacieuses de la microphysique, court encore dans le discours épistémologique de la modernité, traçant un parallèle irréversible, semblerait-il, entre le texte écrit et la constitution atomique de la matière. Similitude fondée sur la combinatoire dynamique des corpuscules. Selon Lactance, Epicure affirmait que « les atomes se groupent dans un ordre et dans un arrangement divers comme les lettres qui, tout en étant en petit nombre, produisent pourtant, quand elles sont diversement rangées des mots innombrables. » Une doctrine rapportée par Lucrèce « […] une multitude de principes communs à quantité d'espèces se trouvent combinés de mille façons dans les êtres […] Il importe donc de considérer, non seulement la nature des éléments, mais encore leurs mélanges ; les positions respectives qu'ils prennent, leurs mouvements réciproques. Les mêmes, en effet, qui forment le ciel, la mer, les terres, les fleuves, le soleil, forment aussi les moissons, les arbres, les êtres vivants : mais les mélanges, l'ordre des combinaisons, les mouvements, voilà ce qui diffère. Réfléchis ; dans nos vers mêmes tu vois nombre de lettres communes à nombre de mots, et cependant ces vers, ces mots, est-ce qu'ils ne sont pas différents par le sens, et par le son ? Tel est le pouvoir des lettres quand seulement l'ordre en est changé ! Mais les principes du monde apportent incomparablement plus d'éléments à la création des êtres et à leur variété infinie » (p.40). « Par là tu peux voir maintenant quelle importance ont pour des éléments donnés […] leurs mélanges, leur position dans les combinaisons, les mouvements qu'ils communiquent ou reçoivent. Et tu vois encore que les mêmes, au moyen d'un léger changement, créent également feu et bois. C'est aussi un léger changement dans les lettres qui nous fait distinguer des sons très différents dans les mots ligneux et igné » (p.42). (Une des traductions vers l'anglais propose fir et fire.) On trouve encore ce passage, au livre II : « Preuve […] que les corps résultent d'un mélange de principes divers. Mais voyons ! dans nos vers mêmes, à tout instant t'apparaissent des lettres communes à plusieurs mots, et cependant tu dois reconnaître que ces vers, ces mots, sont diversement composés : non qu'ils n'aient que peu de lettres communes, non qu'il ne puisse se trouver deux mots où tous les éléments se ressemblent, mais parce qu'en général les ensembles ne sont pas pareils de tous points. C'est ainsi que dans d'autres corps encore, malgré les éléments nombreux qu'ils ont identiques, la somme des éléments diffère. N'aura-t-on pas raison de dire qu'une même composition ne se peut retrouver dans la race humaine, dans les céréales et dans les corps des arbres vigoureux ? » (p.70) Karl Marx, père du matérialisme en un autre sens, consacra aux atomistes grecs une thèse, inachevée. Le lien entre ces premières recherches et la suite de son oeuvre a été établi. Marx gardera l'idée de la liberté épicurienne. Les hommes agissent dans des conditions déterminées, dans des conditions qu'ils n'ont pas choisies, mais ils agissent librement. C'est cette liberté essentielle que Marx aime chez Épicure et c'est à cause d'elle que son atomisme est un atomisme non déterministe, ou plus exactement qu'il est possible de délimiter un domaine du déterminisme et un domaine de la liberté (Denis Collin, Les Lettres françaises, 2011, n°83). Dana Luciano: "I think critical attention to the geological may operate as a provocative enrichment to and expansion of materialist thought-something, incidentally, that Marx also believed-" "Je crois que prêter attention au géologique dans les textes peut agir à la fois comme un enrichissement, une provocation, et un élargissement de la pensée matérialiste -c'était du reste, également, le point de vue de Marx.

Si Make Yourself Happy (2018) n'est pas au niveau d'inspiration, de souffle, de The California Poem, il confirme l'importance de certains sujets entraperçus dans le premier texte, matrice de l'oeuvre à venir. L'atomisme poétique, d'abord avec ce bref poème, sur l'origine : 11 NO ONE KNOWS how it began/ A few atoms lying in the sun/ began to click and burn./ Then, man." (121) Ou dans cette note de fin : 12 "Human science is also a human story. We gossip around the atoms" (163). Le souci de l'autre-animal, dont l'existence est envisagée en continuité avec celle de l'être humain, y compris sur le plan du langage : 13 Animals utter indivisible sounds so/ often yet/ Aristotle does not call any of them/ a letter. Still, an/ animal sound will/ make yourself happy. Listen to this/ Kitten. We can call its noises an alphabet without confusion. (4) Souci de l'animal qui devient plus explicite encore à travers toute une section du livre intitulée « How to Assemble the Animal Globe ». Continent après continent, Sikelianos fait un bestiaire des espèces disparues. La partie dédiée à un continent donnée est séparée de la suivante par un fragment de planisphère, découpé de façon à évoquer un cercueil. « It's the ghost dance of all the animals » (83), écrit Sikelianos, en référence au dernier grand mouvement messianique des peuples premiers (« La Danse des Esprits) qui secoua l'Ouest américain entre 1889 et 1891 : 14 "They will never be done Never be/ done dancing If we wipe them/ from the face of the earth/ they will never be done being/ part of it making the world with their/ sounds & feet & hooves// until they are done dancing the/ animals' ghost dance &/ then they will be done (84)". Comme en signe d'espoir, l'inventaire (un catalogue épique) inclue un poème constitué d'une liste de taxons -lazare (« Lazarus species »).2 L'utopie (californienne) re-évoquée à travers l'expérience scientifique de Biosphere 2, « un site expérimental construit pour reproduire un système écologique artificiel clos situé à Oracle, dans le désert de l'Arizona » (Wikipédia). Cette dernière section du livre fait alterner l'évocation des aspects techniques de ce projet utopiste et les interrogations de l'auteur. C'est dans le contexte de Biosphere 2 que revient, beaucoup plus explicitement encore, l'atomisme par ce qui apparaît comme une tentative de figuration d'un réamorçage du monde qui se déroulerait dans un des laboratoires du projet. Un nouveau clinamen (« déviation dans la chute des atomes qui a permis les premières collisions), un re-départ du langage quand ne subsistent que les bruits, assimilables aux consonnes, et que les voyelles de l'homme ont disparu :15 [words were sent through the collider]/ [letters atomize, chinks in the particles] » (139). Transition vers Jori Graham, l'invisible de la pensée : "A prophecy and indirection, a/ thought impalpable to breathe as air/ WW" (CP 137) ; « A thought wavy and loose/ showed me/ the endings of matter, things/ beyond/ hope" ( 2004) C. Jorie Graham La matière, au sens où l'entendent les physiciens, n'est pas forcément visible à l'oeil nu. Les lois qui régissent le monde physique, ne sont pas forcément faciles à observer. Son observation requiert une attention particulière, des instruments spécialisés. La poésie peut tenter de dire ce que d'autres formes de discours hésitent à formuler.

C'est en ce sens qu'il faut comprendre le titre du recueil de Jorie Graham, Materialism (1995). Il s'ouvre sur une citation du philosophe anglais Sir Francis Bacon (1561-1626): 15b « We have but one simple method of delivering our sentiments, namely, we must bring men to particulars and their regular series and order, and they must for a while renounce their notions and begin to form an acquaintance with things. . . ." C'est cette attention aux « particulars », aux particules de réel, à ce qui est d'ordinaire tenu pour inobservable, ou trop « ténu », qui constitue le fil conducteur de Materialism. De l'invisible au spirituel, il y a une distance incommensurable que l'être humain a néanmoins allègrement franchie et que Jorie Graham se propose de diviser et diviser encore à force de descriptions qui s'attachent à matérialiser le territoire de ce que faute de mieux on a souvent appelé le spirituel ou l'âme. L'infime, le fugitif, diverses formes de processus … sont ainsi appréhendés comme des matérialités pouvant donner lieu à une description matérialiste que seule la poésie, suggère Graham, semble en mesure de donner. Les poèmes ont quelque chose de l'essai. Essayistic poetry. Poème après poème tentent de rendre tangible des formes d'intangible liées aux cinq sens, à la sensation, à la perception. Le lexique est souvent emprunté à la microphysique. Une microphysique des sens, de la sensation, de la perception. Une phénoménologie. « Relativity : A Quartet » tente de rendre tangible l'expérience de la relativité : le balbutiement propre à la poésie essaie de présenter la question de la position de l'observateur, centrale dans la théorie. Le poème enregistre pensées et sensations lors du ralentissement d'un train qui longe la côte, en basculant d'un point de vue à un autre3 : « scribble of shifting points of view » (35). La vision est conjointement envisagée sous l'angle le plus physique comme un dépôt de matière sur la rétine : 16 « as if matter itself were going/ on and on to its own destination […]/ and we can […]/ […] still/ let it lay itself down frame by frame onto the wide/ resistanceless opening of our wet/ retina-more and more-/ all the debris, all the astonishments, quicker than single file,/ smearing onto us-undestined, undestinied-»(35-36), ces derniers adjectifs rappelant la dimension stochastique des théories quantiques contemporaines de la lumière. Le premier poème, "Notes on the Reality of the Self," essaie une conversion, une visualisation semblable en termes physiques, de la sensation olfactive générée par l'humus sur une rive de cours d'eau : 17 « Crocus/ appear in the gassy dank leaves. Many/ earth gasses, rot gasses./ I take them in, breath at a time. I put my/ breath back out// onto the scented immaterial. How the invisible/ roils. I see it from here. Is there a new way of looking-/ valences and little hooks-inevitabilities, proba-/bilities? It flaps and slaps. Is this body the one/ I know as me? How private these words? And these? Can you/ smell it, brown with little froths at the rot's lips,/ Meanwhiles and meanwhiles thawing then growing soggy then/ the filaments where leaf-matter accrued round a/ pattern, a law, slipping off, precariously, bit by bit/ and flicks, and swiftnesses suddenly more water than not." (3-4). On trouve dans ce passage l'idée, exprimée par le verbe « roil », d'un invisible qui relève à la fois du domaine des émotions et de celui de la matière : Premier sens de « Roil » : « To make (a liquid) turbulent or muddy or cloudy by stirring up sediment: The storm roiled the waters of the harbor. » Deuxième sens : « To cause to be in a state of agitation or disorder: wars that roiled the continent for decades. » Le parfum est décrit dans les termes d'une physique rudimentaire de l'atome (« valences and little hooks ») ; la paronomase allitérative « flaps and slaps » rappelle cette intuition aperçue par les atomistes grecs entre alphabet et structure de la matière, reprise d'ailleurs dans la vulgarisation scientifique contemporaine. :le physicien américain Richard Feynman, connu pour ses travaux sur l'électrodynamique quantique s'exprime ainsi: « Is there a limited number of 'letters' in this language of quantum electrodynamics that can be combined to form 'words' and 'phrases' that describe nearly every phenomenon of Nature" ? (Fletcher 145).

Marxist responses find the vibrancy of things to be a symptom of commodification (marchandisation) …

Conclusion

Physique affective, géologie affective : manières pour le naturalisme de fracturer le moi La poésie, peut-être le discours le plus à même d'essayer de dire ce qui se passe aux frontières du savoir.

  (cf. « The People of the Grassy », d'Adam Dickinson) 6. Animisme « nativiste » « Un-Natural Bird-Egg Eating Thief. Alien/ Invader of California » Just so, la Migra stops opossums at borders with/ billy clubs, & sends them back/ whence they came whence they came (c. 1906)/ from South and East, stoned marsupials/ sipping on the golden soups of CA/ marble-eyed in the night & hanging […]" (CP 70, 95-96) La description de l'opossum pointe la contamination du discours scientifique par l'idéologie du nativisme politique. Plus bas sur la page, la mise en pratique de ladite idéologie ne se fait pas attendre : « L'effacement des frontières entre nature et culture ici posée va à rebours d'un quelconque progrès en introduisant l'assimilation entre Animal, Envahisseur, Étranger, Assassin, Voleur, Contraire à la nature.]  Une forme de Nouveau Matérialisme : matérialité de la matière/ matérialité du discours/ B. ATOMISME Une des entrées les plus remarquables dans le poème est celle de l'infiniment petit. "O tiny things, like Delaware, and hours, turn us toward new states of thinking/ being/ doing" (MKH p.10) 7 « Pour tous les échinodermes et dinoflagellés, » dit la dédicace. Si les échinodermes (étoiles de mer et oursins) sont visibles à l'oeil nu, il n'en va pas de même pour les dinoflagellés, micro-organismes aquatiques ou autres eukaryotas (organismes unicellulaires).

  « spine lost its e might lost it[s] y […]/ spin th carousl round/ again […] ». D'une épine dorsale puissante, il y a retour au tournoiement du manège des atomes : « Hart atom/ o com// at th nd of tm/ spn th carousl round/agan » ; pour finir sur « smckd s Cm/ smckd s Cm/ th rectr/ nclr/ Hrt tm/cm » (148-149). Il est question d'une « Ève mitochondriale » (132) Alors, le monde peut reprendre : « [do a biosphere]/ [do a new biosphere]/ [do a new] » (139).

  2. 1 AnalogismeOh, what's thisthe/ car is an earth! The bird is a self! The/ mask is human! (CP 35, 48) Régime de relations analogiste. Exprimer des connexions transcorporelles et transmatérielles, afin d'en finir avec la fiction d'un objet circonscrit, de l'objet isolé. Dana Luciano (How the Earth Feels) + Transatlantica 1, 2015: dossier "Deep Time and American Literature" « New materialists […] try to elaborate a means of making deep time sensible, of articulating transmaterial and transcorporeal connections against the fiction of the bounded subject." =

	5. Animisme
	Dead bodies throw trace
	Elements: mollusks concentrate
	on copper, radiolarians do strontium, Earth accelerates (CP 179, 234)
	Les nouveaux matérialistes […] essaient de trouver un moyen de sensibiliser au temps profond, un moyen
	d'exprimer des connexions transcorporelles et transmatérielles, afin d'en finir avec la fiction d'un objet
	circonscrit, de l'objet isolé. »
	3. Totémisme
	poppy, says lizard, like the
	sun itself
	lying
	on the ground
	if you are the clan	of the traffic
	if you are the clan	of the hubcap
	clan	of carburetor
		& reflective strips in the road
	who
	will your helper
	be? what power, what plant
	animal, vegetable, rock, what skunk dance
	(CP p.87 et 117)
	4. Animisme
	Little planet, crystal ball
	Tells the tale of a many-layered dustcake
	CP 161, 210)

Les numéros surlignés en rouge renvoient à l'exemplier.

Un taxon Lazare est un taxon existant que l'on a cru éteint, ou un taxon qui n'est pas retrouvé dans le registre fossile pendant une période significative de l'histoire de la Terre, et qui semble « réapparaître » à un moment donné.

(Rien de très original en soi -le train en mouvement est l'image la plus souvent invoquée dans les vulgarisations de la relativité.)

lumière du matin, en termes corpusculaires : « light, its outermost edges, congeries of small thinkings, little/ whelps,/desire : utterly unequivocal yet/ utterly without// knowledge, a long licking across the surface of/ matter. . . And the body, the gravity from whence this whole thing/ rose-(the body! She thought, as if she had forgotten it)-the body itself/[…]/ that air, dusty, in which the light, and the molecules of watching, and/ the motes of/ listening, are changes rung, rung, but upon what-adamant-quick-upon/ what? » (131-132).

19. Dans « Manifest Destiny, » la poète se trouve dans un musée de Memphis dans des salles consacrées à la bataille de Shiloh (Guerre de Sécession). Il a dans la main une balle en métal placée dans la bouche des soldats blessés lorsqu'on les opérait sans anesthésie. Les petites marques laissées sur la balle par les dents lui font imaginer que le cri de douleur étouffé a pu prendre forme physique, s'enregistrer dans de petits fragments de matière (évoquée ici à travers les grains de poussière, les pétales de pêcher, puis très directement par la référence à des molécules) comme si le cri avait créé un précipité. La matière du texte en porte en tous cas la marque avec l'emploi manifestement intentionnel du verbe « dent », marque de « dent » bien évidemment. Physicalité de l'affect, qui serait susceptible de provoquer une déhiscence de la matière, laissant des interstices pour le dépôt d'une matière d'intériorité.

The museum hums round me. Something else, something niggardly 4 letting the walls stay up for now, hums, something speechless and dense and stationary letting matter coalesce in obstinate illustration-hums.

Hear the theories come to cloak it-buzz. Hear the deafness all over the trees, green.

Hear his scream go into the light. See how the light is untouched by the scream that enters it.

Dust motes. Peachblossom-fall.

Where shall the scream stick? What shall it dent? Won't the deafness be cracked? Won't the molecules be loosened? Are you listening? We need the scream to leave its mark on the silky down of the petalled light-Quelque chose d'invisible, attesté par la théorie et/ou ressenti de façon quasi-corporelle, incite à tenter une matérialisation par le discours. "Sensual thinking, embodied cognition" ?


Loïc Nalini Rakotonandraina

Loïc Sauvée

Linking the

published or not. The documents may come

"Terroirs de Picardie" is a an original and innovative collective regional brand which combines the promotion of the local products in Picardy (Hauts-de-France Region), the regional know-how (craft, production) and new way of production, for example the proximity market called "Bienvenue à la ferme/welcome to the farm", but also organic production as "Terroirs de Picardie BIO Product". This initiative monitored by the Agricultural Chamber creates a regional dynamics and develops the circular economy in the region by creating meeting points and linking consumers with producers in one hand and producers with customers in another hand. The program is unique in this organization and its marketing strategy by investing various way of communication (web, social network, fair events, etc.)

and investigating different markets composed by dedicated direct market and special shops for local products, traditional channel like regional supermarkets and some agreed distributors but also regional catering/restaurants and scholar catering.

The preliminary findings show the interaction mechanisms and partnerships between territorial players including farmers, economic operators, and institutional body (agriculture chamber, regional council) that play a crucial role in the long term development of the program, which form the basis for a circular economy development through social coordination mechanisms. Terroirs de Picardie case also highlights the important place of the institutional guaranty in supporting the program. This network constitutes an innovative form of governance, with new forms of coordination and organization anchored in the territory.

  Linking territoriality and the alignment hypothesis for the governance of agrifood chains: analytical framework and illustration with "Terroirs de Picardie"

	Scientific Seminar Supply Demand Supply Chain Chair
	UMR INRA SAD-APT
	Paris, France
	1st & 2nd June 2017
	Nalini Rakotonandraina & Loïc Sauvée
	InTerACT research unit
	UniLaSalle
	New forms of organizations involving territorial development standpoint in agrifood sectors recently
	emerge. Unlike more classical agrifood chains based upon PDO, PGI or standardized practices, these
	initiatives are mainly developed by private actors and are highly innovative: new types of specification
	lists, new categories of partners (NGO, territorial bodies, farmers, consumers...), and new types of
	coordination mechanisms. But all of them follow the same basic idea: an objective of benefiting from

"territorial" aspects in order to create value through the reference to different aspects of territoriality.

But how should these actors organized themselves? Situating our research in the TCE tradition we propose a framework on the question of alignment between territory specificity and governance modes, in developing the different categories of asset specificity, from territory-based resources to coordination mechanisms developed locally. We mainly suggest that this question of alignment, if actors want to optimize their governance choices, should delineate precisely this territoriality concept and operationalize it in quality management systems. We illustrate this viewpoint through a stylized fact of "Terroirs de Picardie".


Luke Hayden

Anna Chao

Victoria E Deneke

Massimo Vergassola

Alberto Puliafito

Stefano Di
email: stefano.ditalia@duke.edu

Cullin-5 mutants reveal collective sensing of the nucleocytoplasmic ratio in Drosophila embryogenesis

Keywords: Nuclear positioning, actomyosin contractility, Mid-blastula transition, nuclear-to-cytoplasmic ratio, Cullin-5, Src

Results

shkl encodes the ubiquitin ligase cullin-5 shkl mutants are among the few genetic perturbations which have been shown to directly impinge on the spreading of nuclei in early Drosophila embryogenesis. [START_REF] Yohn | l (3) malignant brain tumor and three novel genes are required for Drosophila germ-cell formation[END_REF][START_REF] Hatanaka | Retarded nuclear migration in Drosophila embryos with aberrant F-actin reorganization caused by maternal mutations and by cytochalasin treatment[END_REF] Moreover, shkl embryos display gradients in nuclear density, which have been linked to a significant decrease in the synchrony of the last cell cycle preceding the MBT. [START_REF] Deneke | Self-Organized Nuclear Positioning Synchronizes the Cell Cycle in Drosophila Embryos[END_REF] To elucidate how shkl regulates nuclear positioning and how such regulation impacts cell cycle lengthening at the MBT, we first obtained two shkl alleles identified in the original mutagenesis screen (shkl GM130 and shkl GM163 ) and imaged embryos laid by transheterozygous mothers (hereinafter shkl embryos). We confirmed that in shkl embryos the nuclear cloud failed to reach the posterior pole of the embryo at the correct time and nuclei were not positioned uniformly, as seen previously (Fig. 1A-B). [START_REF] Yohn | l (3) malignant brain tumor and three novel genes are required for Drosophila germ-cell formation[END_REF] Moreover, we found that the lower density of nuclei in the posterior of the embryo was frequently accompanied by an extra round of nuclear divisions (Supplementary Movie 1). Thus, failures in nuclear positioning can have significant impact on the collective and synchronous decision of all nuclei to remodel the cell cycle at the MBT.

To identify the shkl gene, we used a DNA sequencing approach, centered on the fact that the original screen was performed in a strain carrying an isogenic third chromosome and that two alleles of the shkl gene were available. [START_REF] Yohn | l (3) malignant brain tumor and three novel genes are required for Drosophila germ-cell formation[END_REF] We reasoned that the third chromosomes of these two alleles had little time (~20 years) to accumulate mutations with respect to each other. Thus, we predicted that genomic sequencing of shkl flies (shkl GM130 /shkl GM163 ) would show a much lower number of heterozygous single nucleotide polymorphisms (SNPs) than homozygous ones relative to the reference genome on the third chromosome, a prediction which we could readily confirm (Fig. 1C). Taking advantage of the low number of heterozygous SNPs and the previous mapping [START_REF] Yohn | l (3) malignant brain tumor and three novel genes are required for Drosophila germ-cell formation[END_REF] of shkl between two markers (ebony and claret) on the right arm of chromosome 3, we looked for genes that carried two heterozygous missense SNPs with the idea that this would narrow our search to only a handful of genes (Fig. 1D). Bioinformatics analysis confirmed the validity of this argument, and we identified cullin-5 (Cul-5) as the best candidate as allele shkl GM163 carried a premature stop codon at amino acid 51 and shkl GM130 , a missense mutation (E to K) in the very conserved neddylation domain, a domain required for ubiquitin ligase activity and which is wellconserved across evolution (Fig. 1E). [START_REF] Sarikas | The cullin protein family[END_REF] To perform complementation and rescue experiments, we fixed and stained embryos with DAPI to estimate the extent of nuclear spreading by measuring the shape of the nuclear cloud in cell cycle (cc) 6. We found that shkl alleles failed to complement an available cullin-5 mutant (Fig. 1F). In addition, maternal expression of cullin-5 from the twine promoter (which drives expression specifically in the germline [START_REF] Alphey | twine, a cdc25 homolog that functions in the male and female germline of drosophila[END_REF] ) was able to significantly rescue the nuclear spreading defects (Fig. 1F). Collectively, these results identify shkl mutants as alleles of the cullin-5 genes and demonstrate that maternal expression of cullin-5 is important for nuclear positioning in Drosophila embryos.

shkl is downstream of the cell cycle and regulates cortical contractility

In our previous work, we showed that nuclear spreading is driven by cytoplasmic flows generated by cortical actomyosin contractility, which is in turn controlled spatiotemporally by the cell cycle oscillator (Fig. 2A). [START_REF] Deneke | Self-Organized Nuclear Positioning Synchronizes the Cell Cycle in Drosophila Embryos[END_REF] To quantify the degree to which cytoplasmic flows are disrupted in shkl embryos, we used yolk autofluorescence images to perform particle image velocimetry (PIV) in live embryos also expressing PCNA-TagRFP (which allows visualization of nuclei deep in the embryo) and measured the velocity of the cytosol and nuclei during the early cell cycles when axial expansion occurs. As previously shown, the wildtype embryos showed strong cytoplasmic flows coupled with nuclear movement which spread the nuclei across the anterior-posterior (AP) axis by the end of cell cycle 6 (Fig. 2B,D,S1). [START_REF] Deneke | Self-Organized Nuclear Positioning Synchronizes the Cell Cycle in Drosophila Embryos[END_REF] In contrast, cytoplasmic flows and nuclear movement in shkl embryos were sharply reduced (Fig. 2C,E,S1). Since cytoplasmic flows are generated by recruitment of active Myosin II to the cortex by active Rho, [START_REF] Deneke | Self-Organized Nuclear Positioning Synchronizes the Cell Cycle in Drosophila Embryos[END_REF][START_REF] Royou | Cortical recruitment of nonmuscle myosin II in early syncytial Drosophila embryos: its role in nuclear axial expansion and its regulation by Cdc2 activity[END_REF] we sought to determine if the activities of these regulators are perturbed in shkl embryos. To that end, we measured the dynamics of a Rho biosensor [START_REF] Munjal | A self-organized biomechanical network drives shape changes during tissue morphogenesis[END_REF] and myosin II recruitment to the embryo cortex. Both Rho activity (Fig. 2F,S1) and myosin II recruitment (Fig. 2G) were reduced in shkl embryos as compared to wildtype. Next, we analyzed whether Cul-5 might impact actomyosin contractility by regulating the cell cycle. To this end, we looked at the master regulator Cdk1 by measuring the Cdk1-to-PP1 activity ratio using a FRET-based biosensor in both wildtype and shkl embryos. [START_REF] Deneke | Waves of Cdk1 Activity in S Phase Synchronize the Cell Cycle in Drosophila Embryos[END_REF][START_REF] Gavet | Progressive Activation of CyclinB1-Cdk1 Coordinates Entry to Mitosis[END_REF] The oscillations in the activity ratio were similar in wildtype and shkl embryos. Moreover, the duration of the cell cycle near the middle of the embryo was also essentially unaltered (Fig. 2H,S2).

Therefore, we argue that Cul-5 does not regulate the cell cycle oscillator. Taken together, our results indicate that Cul-5 is necessary for the proper activity of Rho and recruitment of myosin II which in turn regulate cortical contractility and nuclear positioning.

Cul-5 regulates cortical contractility through restricting the activity of Src.

Cul-5 is a ubiquitin ligase which works in conjunction with other factors to regulate protein stability. [START_REF] Okumura | The role of cullin 5containing ubiquitin ligases[END_REF] A major target of Cul-5 is Src kinase [START_REF] Laszlo | Restriction of Src Activity by Cullin-5[END_REF][START_REF] Pan | Cdk5 targets active Src for ubiquitin-dependent degradation by phosphorylating Src(S75)[END_REF][START_REF] Teckchandani | Cullin 5 destabilizes Cas to inhibit Src-dependent cell transformation[END_REF] , whose activity is restricted by several ubiquitin ligases. [START_REF] Hakak | Ubiquitin-dependent degradation of active Src[END_REF][START_REF] Harris | Ubiquitinmediated degradation of active Src tyrosine kinase[END_REF][START_REF] Imamoto | Disruption of the csk gene, encoding a negative regulator of Src family tyrosine kinases, leads to neural tube defects and embryonic lethality in mice[END_REF] Src is known to regulate the cytoskeleton [START_REF] Brown | Regulation, substrates and functions of src[END_REF][START_REF] O'reilly | Csk differentially regulates Src64 during distinct morphological events in Drosophila germ cells[END_REF] , including actomyosin contractility. [START_REF] Boschek | Early changes in the distribution and organization of microfilament proteins during cell transformation[END_REF] These observations suggest that Cul-5 could (at least partly) regulate the axial expansion process by restricting Src activity. To test this hypothesis, we performed experiments using the Gal4/UAS system to overexpress constitutively active forms of the two Src homologs in Drosophila, Src42A or Src64B. [START_REF] Pedraza | Drosophila Src-family kinases function with Csk to regulate cell proliferation and apoptosis[END_REF] We saw that overexpression of either homolog is sufficient to recapitulate the shkl phenotype with sharply reduced cytoplasmic flows and nuclear spreading (Fig S1). Similarly, if shkl embryos have reduced cortical contractions due to excessive Src activity, then genetically decreasing Src activity should rescue the shkl phenotype. We examined shkl mutants which also had only one copy of Src64B (heterozygous for Src64B KO , described previously [START_REF] O'reilly | Csk differentially regulates Src64 during distinct morphological events in Drosophila germ cells[END_REF] ) and quantified cytoplasmic flows and nuclear positioning. We saw that reducing Src activity in shkl embryos significantly reduced the defects in axial expansion (Fig. 1F). Collectively, these results implicate the Cul-5/Src cascade in the regulation of nuclear positioning in Drosophila embryos.

Nuclei sense the local nuclear density in large groups to determine whether to divide

In wildtype embryos, the morphogenetic processes driving nuclear positioning ensure that nuclear density is rather uniform across the embryo. [START_REF] Deneke | Self-Organized Nuclear Positioning Synchronizes the Cell Cycle in Drosophila Embryos[END_REF] Since nuclear divisions are synchronized within minutes [START_REF] Deneke | Waves of Cdk1 Activity in S Phase Synchronize the Cell Cycle in Drosophila Embryos[END_REF][START_REF] Idema | The Syncytial Drosophila Embryo as a Mechanically Excitable Medium[END_REF] by Cdk1 waves, [START_REF] Deneke | Waves of Cdk1 Activity in S Phase Synchronize the Cell Cycle in Drosophila Embryos[END_REF][START_REF] Vergassola | Mitotic waves in the early embryogenesis of Drosophila: Bistability traded for speed[END_REF] nuclear density increases in 2-fold increments, which likely facilitates the consistent cell cycle lengthening observed in all nuclei at the MBT. To gain insights on how the embryo can achieve a robust response to changes in the N/C ratio, we observed that the nuclear spreading defects in shkl embryos cause a nuclear density gradient across the AP axis with lower density at the posterior (Fig. 3A-B, Fig. 4A). Therefore, we exploited this gradient to probe the response to gradual changes in nuclear density. We observed that the lower density of nuclei in the posterior of the embryo is frequently accompanied by an extra round of nuclear division (Fig. 3C). Interestingly, the size of the region which does an extra division varies across embryos and is frequently less than half the size of the embryo. Moreover, a salt-and-pepper phenotype with many regions of extra divisions next to regions of normal divisions is never observed. [START_REF] Lu | Coupling of zygotic transcription to mitotic control at the Drosophila mid-blastula transition[END_REF][START_REF] Edgar | Cell cycle control by the nucleo-cytoplasmic ratio in early Drosophila development[END_REF] These two observations suggest that the nuclei do not sense the N/C ratio globally or in an autonomous manner, but rather they do so in a collective manner over some distance, here called the community radius. To infer this radius, we divided embryos into grids, measured the nuclear density within circles of different radii, and scored whether each grid point was within a region of either normal or extra division (Fig. 3D). We then fit these curves to logistic equations and used the N/C ratio at which the curves crossed 50% probability as the best N/C ratio threshold predictor, above which we predict embryos do not divide (Fig. 3E). As previously reported, these thresholds were around 70% of the wildtype cell cycle 14 nuclear densities. [START_REF] Lu | Coupling of zygotic transcription to mitotic control at the Drosophila mid-blastula transition[END_REF] This value is halfway between the nuclear density at cell cycle 13 and 14, which likely contributes to the decision of all nuclei to divide rapidly at cell cycle 13 and lengthen their cycle 14. Next, we asked what is the fraction of nuclei that would fail to lengthen their cell cycle at the MBT as a function of the community radius. We found that to ensure that all nuclei (>99%) undergo a collective pause at the MBT, the response to the N/C ratio must be averaged over a community radius of at least 35µm (Fig. 3F). Such a community would contain about one hundred nuclei, thus implying that a robust cell cycle decision at the MBT requires a collective nuclear response.

Next, we tried to infer the optimal radius and a possible molecular mechanism for the collective nature of the cell cycle decision. Using the estimated thresholds, we measured the proportion of correct predictions made in a test data set of shkl embryos with regions of extra division and saw a peak in correct predictions at a community radius of 70µm (Fig. 3G). Next, we used the Cdk1/PP1 FRET biosensor to measure the correlation length of the Cdk1/PP1 activity field from the two-point correlation function. We found that this length (about 100 µm) is similar to the optimal community radius, thus suggesting that the collective decision of nuclei to undergo an extra division or not might reflect the fact that Cdk1/PP1 activity in neighboring nuclei influences each other (Fig. 3H). We have previously shown that spatial correlations in Cdk1/PP1 activity arises from the reaction-diffusion dynamics that drive the cell cycle during interphase. [START_REF] Vergassola | Mitotic waves in the early embryogenesis of Drosophila: Bistability traded for speed[END_REF] Thus, we conclude that the syncytial nature of the nuclear cycles coupled to the reaction-diffusion properties of the cell cycle oscillator ensure that nuclei act as large collectives and that such collective increase the robustness of the MBT.

A gradient in sensing of the N/C ratio improves the ability to predict nuclear behaviors

While our previous results revealed the importance of collective N/C ratio sensing, we observed that the frequency of correct predictions from the model was limited to ~70% (Fig. 3G), suggesting that we might be missing some additional regulation of the MBT or some additional aspects of the response to the N/C ratio. Thus, we sought to determine whether a more complex model, still centered on the N/C ratio, would account for the incorrect predictions (see Supplementary Figure 3). Notably, we found that the errors in prediction were distributed in a gradient across the AP axis (Fig. 4A), suggesting that nuclei might sense the N/C ratio differently depending on their location.

We therefore hypothesized that a slight gradient in the N/C ratio threshold (with some small variance between embryos) would be a better predictor (Fig. 4B). With this model, we were able to correctly predict ~90% of nuclear divisions with the best community radius of ~100µm (Fig. 4C). Moreover, most of the errors in this model accumulated very close to the border of the normal and extra division regions (Fig. 4D), where we would expect that the ability of Cdk1 to propagate spatially might influence the decision. [START_REF] Deneke | Waves of Cdk1 Activity in S Phase Synchronize the Cell Cycle in Drosophila Embryos[END_REF][START_REF] Chang | Mitotic trigger waves and the spatial coordination of the Xenopus cell cycle[END_REF][START_REF] Novak | Modeling the cell division cycle: M-phase trigger, oscillations, and size control[END_REF] To further test the idea that the posterior of the embryo has a slightly higher N/C ratio threshold than the anterior, we compared the probability of nuclei dividing as a function of N/C ratio in the anterior and posterior. As predicted, the posterior third of the embryo showed a higher N/C ratio threshold than the anterior third (~8% higher, Fig. 4E) which was independent of the community radius used (Fig. 4F). To control that the apparent gradient in N/C ratio response is not due to cytoskeletal and/or other effects of reduced Cul-5 activity, we investigated the decision of nuclei to arrest at the MBT when the N/C ratio in embryos (with uniform nuclear positioning) is brought closer to the threshold by genetic manipulations. We reasoned that in these embryos the proximity of the nuclear density to the threshold will result in a significant fraction of embryos having an extra division. To this end, we imaged embryos generated by crossing wild type females to males carrying compound chromosomes [START_REF] Lu | Coupling of zygotic transcription to mitotic control at the Drosophila mid-blastula transition[END_REF] . As a consequence, these embryos contained either one extra or one fewer copy of either chromosome 2 or 3. The embryos with one fewer copy of chromosome 2 or 3 have a DNA content (83% and 80% respectively) close to the 70% threshold seen in wildtype and also frequently had regions of an extra nuclear division. [START_REF] Lu | Coupling of zygotic transcription to mitotic control at the Drosophila mid-blastula transition[END_REF] As in shkl embryos, the posterior of the embryos featured a slightly higher threshold than the anterior (~2% increase for chromosome 2 and ~8% increase for chromosome 3; Fig. 4G). In accordance, 100% (n=33) of extra divisions began in the posterior. Since the community radius and the correlation length of the Cdk1/PP1 field are both ~100µm, we expect there to be a correlation between the Cdk1 activation rate measured during S phase (Fig. 4H) and nuclear density in the compound chromosome embryos. Indeed, we saw there was a correlation between the two, and the regions of the embryo which underwent an extra division were clustered at a low DNA content and higher Cdk1 activation rate (Fig. 4I).

To gain further insight on the slight gradient in the N/C ratio threshold across the AP axis, we divided wildtype embryos into grids and measured the Cdk1 activation rate in neighborhoods of each grid point at cc 13. We saw a slight but significant increase in the Cdk1 activation rate across the AP axis (Fig. 4J) which was not due to differences in the N/C ratio (Fig. S4). Since the increased duration of S phase at cc 13 is primarily due to the Cdk1 inhibition by Chk1 [START_REF] Fogarty | The Drosophila grapes gene is related to checkpoint gene chk1/rad27 and is required for late syncytial division fidelity[END_REF][START_REF] Sibon | DNA-replication checkpoint control at the Drosophila midblastula transition[END_REF][START_REF] Shimuta | Chk1 is activated transiently and targets Cdc25A for degradation at the Xenopus midblastula transition[END_REF] , we measured the Cdk1 activation rate in chk1 chk2 mutants and saw that the gradient across the AP axis was ablated (Fig. 4K,S4). Thus, our results argue that the response of the cell cycle to nuclear density is not uniform across the embryo and that this difference might be dependent on the DNA replication checkpoint.

Discussion

The tight control of the cell cycle and nuclear (cell) positioning and number is a ubiquitous feature of metazoan development and is crucial to the proper development of early embryos. A selforganized mechanism ensures uniform nuclear positioning across the AP axis in Drosophila embryos and thereby a synchronous halt at the MBT prior to gastrulation. [START_REF] Deneke | Self-Organized Nuclear Positioning Synchronizes the Cell Cycle in Drosophila Embryos[END_REF] In this work we have taken advantage of shkl mutants which have defects in nuclear spreading to identify a novel pathway involved in the control of cortical contractility and gain insights into how nuclei respond to changes in the N/C ratio.

Through DNA sequencing and complementation tests, we have identified shkl mutants as mutations of the ubiquitin ligase Cul-5. In the early embryo, Cul-5 does not regulate the cell cycle oscillator but is required for Rho and myosin activity. In many systems Cul-5 restricts the levels of active Src kinase [START_REF] Laszlo | Restriction of Src Activity by Cullin-5[END_REF][START_REF] Pan | Cdk5 targets active Src for ubiquitin-dependent degradation by phosphorylating Src(S75)[END_REF][START_REF] Teckchandani | Cullin 5 destabilizes Cas to inhibit Src-dependent cell transformation[END_REF] , which is a known regulator of the actomyosin cytoskeleton. Indeed, we found that the cullin-5 phenotype could be largely rescued through a genetic reduction in Src activity and recapitulated through Src overexpression, indicating that a main function of Cul-5 is to downregulate Src activity. These results implicate the Cul-5/Src axis as a crucial pathway involved in the control of cortical contractility in early Drosophila embryos.

In the early embryo, nuclei regulate their own positioning through PP1 activity which spreads from the nuclei to the cortex. [START_REF] Deneke | Self-Organized Nuclear Positioning Synchronizes the Cell Cycle in Drosophila Embryos[END_REF] This localized PP1 activity drives activation of Rho and Myosin II accumulation in turn. [START_REF] Deneke | Self-Organized Nuclear Positioning Synchronizes the Cell Cycle in Drosophila Embryos[END_REF] Our results argue that Cul-5 and Src act in a pathway downstream or parallel to the cell cycle to regulate Rho activity. The molecular mechanisms by which Cul-5 and Src control Rho remain to be elucidated, as is the possible connection between the cell cycle oscillator and Cul-5/Src activities. Since Src has been shown to regulate Rho GTPases in several contexts via the control of guanine nucleotide exchange factors and/or GTPase-activating proteins, [START_REF] Brouns | p190 RhoGAP is the principal Src substrate in brain and regulates axon outgrowth, guidance and fasciculation[END_REF][START_REF] Dermardirossian | Phosphorylation of RhoGDI by Src regulates Rho GTPase binding and cytosol-membrane cycling[END_REF][START_REF] Nagao | The Src family tyrosine kinase is involved in Rhodependent activation of c-Jun N-terminal kinase by Gα12[END_REF] these proteins are natural candidates for the regulation of cortical actomyosin regulation via the Cul-5/Src pathway.

Control of the MBT by the N/C ratio is important in several species, including Drosophila and Xenopus [START_REF] Lu | Coupling of zygotic transcription to mitotic control at the Drosophila mid-blastula transition[END_REF][START_REF] Edgar | Cell cycle control by the nucleo-cytoplasmic ratio in early Drosophila development[END_REF][START_REF] Newport | A major developmental transition in early xenopus embryos: I. characterization and timing of cellular changes at the midblastula stage[END_REF][START_REF] Newport | A major developmental transition in early xenopus embryos: II. control of the onset of transcription[END_REF][START_REF] Masui | Cell cycle transition in early embryonic development of Xenopus laevis[END_REF][START_REF] Edgar | Parameters controlling transcriptional activation during early drosophila development[END_REF] but likely excluding zebrafish. [START_REF] Chan | Brd4 and P300 Confer Transcriptional Competency during Zygotic Genome Activation[END_REF][START_REF] Lee | Nanog, Pou5f1 and SoxB1 activate zygotic gene expression during the maternal-tozygotic transition[END_REF][START_REF] Pálfy | The timing of zygotic genome activation[END_REF][START_REF] Gert | Reciprocal zebrafish-medaka hybrids reveal maternal control of zygotic genome activation timing[END_REF] This density of DNA (as well as nuclear size [START_REF] Jevtić | Both Nuclear Size and DNA Amount Contribute to Midblastula Transition Timing in Xenopus laevis[END_REF][START_REF] Jevtić | Nuclear size scaling during Xenopus early development contributes to midblastula transition timing[END_REF] ) can directly or indirectly impact multiple aspects of the MBT, namely zygotic gene expression [START_REF] Syed | The nuclear to cytoplasmic ratio directly regulates zygotic transcription in Drosophila through multiple modalities[END_REF][START_REF] Lee | Zygotic Genome Activation During the Maternal-to-Zygotic Transition[END_REF][START_REF] Pritchard | Activation of transcription in Drosophila embryos is a gradual process mediated by the nucleocytoplasmic ratio[END_REF][START_REF] Jukam | The DNA-to-cytoplasm ratio broadly activates zygotic gene expression in Xenopus[END_REF] and cell cycle control. [START_REF] Edgar | Cell cycle control by the nucleo-cytoplasmic ratio in early Drosophila development[END_REF][START_REF] Newport | A major developmental transition in early xenopus embryos: I. characterization and timing of cellular changes at the midblastula stage[END_REF][START_REF] Farrell | From Egg to Gastrula: How the Cell Cycle Is Remodeled During the Drosophila Mid-Blastula Transition[END_REF][START_REF] Blythe | Zygotic Genome Activation Triggers the DNA Replication Checkpoint at the Midblastula Transition[END_REF][START_REF] Strong | Interphase-arrested Drosophila embryos activate zygotic gene expression and initiate mid-blastula transition events at a low nuclear-cytoplasmic ratio[END_REF] Here, we have exploited the changes in nuclear positioning in shkl embryos to generate a continuous range of nuclear densities. This property allowed us to gain insights into how the decision of nuclei to pause their cell cycles at the MBT is affected by the N/C ratio. We found that the threshold for nuclear division is about 70% of the density at nuclear cycle 14, which confirms previous results. This value-halfway between the density at cycle 13 and 14-likely contributes to the robustness of the MBT. However, this value is not sufficient for the robustness of the MBT. To ensure reliable lengthening of cycle 14 in all nuclei, the sensing of the N/C ratio must be averaged over hundreds of nuclei. Consistently, our results indicate that nuclei might sense the local N/C ratio in neighborhoods of ~100µm. This length essentially coincides with the correlation length of the Cdk1 activity field, which is established via reaction-diffusion mechanisms. [START_REF] Vergassola | Mitotic waves in the early embryogenesis of Drosophila: Bistability traded for speed[END_REF] Additionally, we found that a model based on uniform sensing of the N/C ratio fails to predict the behavior of a large fraction of nuclei (only 70% of nuclei are predicted correctly). However, a model assuming a slightly higher N/C ratio threshold in the posterior is highly predictable (>90% prediction ability) and mainly misses the behavior of nuclei at the interface between the region of extra division and that of normal division. Thus, we propose that the N/C ratio is the major regulator of the cell cycle at the MBT and that no mechanism other than a slight spatial modulation of the N/C threshold is needed to account for nuclear behaviors. This spatial modulation likely reflects the fact that the rate of Cdk1 activation is also slightly graded across the AP axis. The Cdk1 activation gradient is dependent on the DNA replication checkpoint, which argues that the gradient might be controlled by an asymmetric distribution of factors controlling DNA replication and/or Chk1 activity. [START_REF] Liu | A link between deoxyribonucleotide metabolites and embryonic cell-cycle control[END_REF][START_REF] Djabrayan | Metabolic Regulation of Developmental Cell Cycles and Zygotic Transcription[END_REF][START_REF] Shindo | Excess histone H3 is a competitive Chk1 inhibitor that controls cell-cycle remodeling in the early Drosophila embryo[END_REF] Alternatively, the DNA replication checkpoint and Cdk1 activity might be influenced by factors controlling AP patterning and expressed in gradients across the embryos. [START_REF] Gilbert | Developmental biology[END_REF] In the future, it will be interesting to understand the mechanisms and possible functional significance of this gradient. The decision to pause the cell cycle is determined by a global threshold with noise (as in panel B). Additionally, when the first nucleus divides, the threshold lowers at some rate over time (tested uniformly from 0 to up to 15%/minute), making it more difficult for nuclei to divide.

Fig. 1 .

 1 Fig. 1. Genetic identification of shkl mutants. (A, B) Nuclear positioning in interphase of cc 6

Fig. 2 .

 2 Fig. 2. Characterization of the Cul-5 pathway. (A) Pathway for self-organized nuclear

Fig. 3 .

 3 Fig. 3. Sensing of the N/C ratio in shkl embryos. (A, B) Positioning of nuclei at cc 11 in wildtype

Fig. 4 .

 4 Fig. 4. A gradient in N/C ratio sensing across the AP axis. (A) Errors made by the simple

  The precise coordination of biochemical and mechanical signals is a ubiquitous feature of embryonic development. In early Drosophila embryogenesis, it is necessary for the uniform positioning of nuclei and timing of the MBT. Our work has identified a new pathway wherein Cul-5 regulates cortical contractility by restricting Src activity. Our results investigating embryos with patchy divisions indicate that nuclei sense the N/C ratio in neighborhoods of ~100µm and pause the cell cycle when the local density exceeds a threshold around 70% of the normal density at the MBT. Moreover, the threshold required to arrest the cell cycle is slightly graded across the AP axis and is coupled to the spatiotemporal dynamics of Cdk1. Quantitatively measuring biochemical and physical dynamics during specific morphogenic events will undoubtedly continue to reveal new insights into the mechanisms and regulations of these pathways.

Fig. S1 .

 S1 Fig. S1. Quantification of cortical contractility and cytoplasmic flows. (A, B) Replicate

Fig. S2 .

 S2 Fig. S2. Spatial quantification of Cdk1/PP1 FRET sensor. Cdk1/PP1 FRET emission ratio for

Fig. S3 .

 S3 Fig. S3. Additional models of N/C ratio sensing. (A-C) Proportion of correct predictions in

Acknowledgments

We thank the Bloomington Drosophila Stock Center, the Kyoto Drosophila Stock Center, Ruth Lehmann, Denise Montell and Alana O'Reilly for providing stocks. We thank the Drosophila Genomics Resource Center for constructs. We acknowledge discussions with Massimo Vergassola. We thank members of the Di Talia lab for comments on the manuscript. This work was supported by a Schlumberger Faculty for the Future Fellowship and an HHMI International Student Research Fellowship to V.D., Associazione Italiana Ricerca sul Cancro (AIRC) MFAG-2020 n. 25040 to A.P.; University of Torino Fondo Ricerca Locale 2019 and 2020 PULA_RILO_19_01 and PULA_RILO_2020 to A.P., and NIH (R01-GM122936 and R01-GM136763) to S.D.

Declaration of interests

The authors declare no competing interests.

Supplementary Figures