פרופ’ יהודית דורי מהפקולטה לחינוך למדע וטכנולוגיה בטכניון, תקבל בשבוע הבא את הפרס היוקרתי ביותר במחקר בהוראת המדעים: Distinguished Contribution to Research Award. הפרס ניתן על “תרומות יוצאות דופן לחינוך מדעי באמצעות מחקר”, ופרופ’ דורי היא הישראלית השלישית הזוכה בו מאז ייסודו של האירגון, לפני כ-90 שנה
פרופ’ יהודית דורי
פרופ’ יהודית דורי מהפקולטה לחינוך למדע וטכנולוגיה בטכניון תקבל בשבוע הבא את הפרס היוקרתי ביותר במחקר בהוראת המדעים: DCRA. הפרס ניתן על “תרומות יוצאות דופן לחינוך מדעי באמצעות מחקר”, ופרופ’ דורי היא הישראלית השלישית הזוכה בו מאז ייסודו לפני כ-90 שנה.
הפרס יוענק לפרופ’ דורי על פועלה הרב בתחומים שונים ובהם הוראת כימיה, קידום נשים במדע וטיפוח למידה משמעותית באמצעים טכנולוגיים. בנימוקי הפרס נכתב כי פרופ’ דורי “מובילה את תחום הוראת המדעים בתפקידיה בוועדות לאומיות ובין-לאומיות רבות. גולת הכותרת של עבודתה האקדמית היא טיפוחם של חוקרים ומנהיגים בתחום הוראת המדעים – פעילות שיצרה קשרים בין-לאומיים המקדמים את התחום. מסירותה לשיפור ההוראה והלמידה במקצועות המדע הטביעה חותם ממשי בעולם.”
את הפרס היוקרתי מעניקNARST , הארגון החשוב בעולם במחקר בהוראת המדעים. הארגון, המונה כ-1,700 חוקרים מרחבי העולם, פועל לקידום הוראת המדעים וללמידה באמצעות מחקר ומוציא לאור את כתב העת המוביל בחינוך מדעי, Journal of Research in Science Teaching.
פרופ’ דורי עוסקת בממשק שבין הוראה מרחוק, טכנולוגיות ויזואליזציה, כימיה והערכה של מיומנויות חשיבה ומטה-קוגניציה, ועבודתה המחקרית השפיעה רבות על דרכי ההוראה האוניברסיטאית בעידן מהפיכת המידע. היא הייתה חברה ונציגת ישראל ב-EARLI – הארגון האירופי למחקר בלמידה ובהוראה – וכיהנה כיו”ר ועדת המקצוע בכימיה במשרד החינוך. כדיקנית היחידה ללימודי המשך ולימודי חוץ בטכניון. במרוצת השנים ערכה פרופ’ דורי שני ספרים בנושאי קוגניציה ומטה-קוגניציה בהוראת STEM (מדעים, טכנולוגיה, הנדסה ומתמטיקה), פרסמה מאמרים רבים והינחתה כ-70 מסטרנטים ודוקטורנטים.
לדבריה, “קבלת הפרס היא סגירת מעגל מדהימה. ב-1991 חזרתי משהות בארצות הברית ישר אל מלחמת המפרץ הראשונה. אני ובעלי פרופ’ דב דורי, שהוא כיום חבר סגל בפקולטה להנדסת תעשייה וניהול ע”ש דוידסון בטכניון, הגענו לכאן עם ארבע בנות – הקטנה הייתה בת שנה והבכורה בת 14. כיום, כמעט שלושים שנה אחר כך, יש לנו שמונה נכדים ונכדות ואני מסיימת ארבע שנות דיקנות בפקולטה לחינוך למדע וטכנולוגיה.”
עד כה הוענק הפרס לשני חוקרים ישראלים בלבד (גברים).
ד”ר רוני פן הצטרפה ב-2019 כחברת סגל בפקולטה להנדסה אזרחית וסביבתית. אימה, פרופ’ מיכל פן, הצטרפה לסגל הפקולטה להנדסת תעשייה וניהול בשנת 1992. סיפור של אמא ובת – חברות סגל בטכניון
ד”ר רוני פן נולדה בחיפה לזוג סטודנטים שהתגוררו במעונות הטכניון. לאחר התיכון, שירות בנח”ל וטיול אחרי צבא היא חזרה לקמפוס ב-2003, כסטודנטית להנדסת סביבה. כעבור 12 שנה בטכניון, מצוידת בתואר דוקטור בהנדסה אזרחית וסביבתית שאותו עשתה בהנחייתו של פרופ’ ערן פרידלר, היא יצאה לפוסט-דוקטורט במכון השוויצרי הפדרלי למחקר המים בציריך (ETH- eawag) וב-2019 חזרה לטכניון בפעם השנייה, הפעם כחברת סגל ביחידה להנדסת סביבה, מים וחקלאות בפקולטה להנדסה אזרחית וסביבתית.
“תמיד הייתי גאה מאוד באמא שלי שהיא פרופסור בטכניון,” היא מספרת, “אבל בצעירותי, להיות חברת סגל לא היתה שאיפת חיי ולא זה מה שחשבתי שאעשה כשאהיה גדולה. לחיים יש זרימה מעניינת משל עצמם,” היא מוסיפה בחיוך. ומי כמוה יודעת, שכן המחקר של ד”ר רוני פן עוסק בזרימה. היא מומחית במידול ובניסויים בתנועת מוצקים בזרימת שפכים וחוקרת את השפעתם על מערכות הביוב.
אימה, פרופ’ מיכל פן, הצטרפה לסגל הטכניון בשנת 1992. היא גדלה והתחנכה בקיבוץ נוה איתן, ובמהלך השרות הצבאי השלימה בגרות אקסטרנית. לאחר לימודי תואר ראשון במתמטיקה ובסטטיסטיקה באוניברסיטה העברית היא יצאה לטיול של 8 חודשים באפריקה – ונחתה בטכניון. “רציתי לעסוק בחקר ביצועים, והטכניון היה המקום הטוב ביותר לכך,” היא אומרת. “זה הסתדר מצוין עם בעלי, מיכאל, שהחל ללמוד כאן בפקולטה להנדסת חשמל כשאני למדתי לתואר שני ושלישי בחקר ביצועים בפקולטה להנדסת תעשייה וניהול. נכנסנו לגור במעונות סגל זוטר וכאן נולדה רוני.”
“ככה שבעצם ממש נולדתי בטכניון,” אומרת רוני, “וגם אחרי שעברנו לדירה משלנו המשכנו להיות קשורים לכאן כי הייתי באה לבריכה, משחקת עם אבא טניס מול הקיר. זה מקום שממש גדלתי בו.”
בתום הלימודים יצאה המשפחה לוונקובר בקנדה, שם השלימה מיכל פוסט-דוקטורט בUBC- ומיכאל – תואר שני. כשחזרה המשפחה לישראל, הצטרפה ד”ר מיכל פן כחברת סגל לפקולטה להנדסת תעשייה וניהול ע”ש דוידסון. “אני עוסקת בחקר ביצועים ובאופטימיזציה קומבינטורית,” היא אומרת ומסבירה: “בעצם אני עוסקת באיתור פתרונות אופטימליים לבעיות מורכבות. לדוגמה, בעיית הסוכן הנוסע – כשעל הסוכן לבקר במספר ערים נתון בזמן הקצר ביותר. הבעיה נשמעת פשוטה, אך היא מאוד קשה לפתרון. באחד הפרויקטים שלי עזרתי לחברת ‘צים’ בתכנון הטענה ופריקה של מכולות על האוניות שלהם. זו בעיה מאד מורכבת שבה יש סוגי מכולות שונים שלאורך המסלול יש לטעון ולפרוק, והמטרה לעשות זאת באופן היעיל ביותר. ככלל, אלה בעיות מתמטיות כל כך מורכבות, שאנחנו פותרים בדרך כלל בשיטות מקורבות וחוקרים מקרים פרטיים שלהן.”
רוני, בתה, עוסקת בתחום אחר לחלוטין – פיתוח מודלים לבחינת מעבר למערכות מים יעילות והשפעת מעבר כזה על מערכות המים והביוב הקיימות. לדבריה, שפכים עוברים בישראל תהליכי טיהור במתקנים מרכזיים, תוך הובלתם למרחקים ארוכים.
“הרבה מחקרים מראים שבמקרים מסוימים ביזור הטיפול במים אלה וטיהורם במתקנים מקומיים ברמת הבית, הבניין או השכונה, יעילים יותר הן מבחינה כלכלית והן מבחינת מחזור המים והנוטריינטים הנמצאים בשפכים. זו מגמה חשובה ונכונה, אבל ככל שינוי, גם ביזור הטיפול במים גורר תופעות לוואי שאינן קשורות במטרתו הראשונית. שינוי כזה מעלה שאלות רבות ומורכבות של תחזוקה וניהול, בעיקר בשלב המעבר ממערכות מרכזיות למערכות מבוזרות או היברידיות (מבוזרות חלקית). מבחינה מחקרית יש כאן שילוב של המון תחומים – פיזיקה, כימיה, מכניקה, זרימה וביולוגיה תוך שימוש בכלי מחקר מתקדמים כמו מצלמות, לייזרים, למידת מכונה ומדעי הנתונים – ואני מפתחת כאן פתרונות תאורטיים, מודלים וסימולציות ועורכת מחקר ניסויי בריאקטורים המדמים את מערכת ההובלה. במעבדה שאני בונה כאן יהיה צינור של 30 מטר, שירושת לכל אורכו במצלמות ובלייזרים שיאפשרו לנו לנטר את מצב הנוזלים והמוצקים בזרימות שונות. היעד הוא לפתח מודלים של הדינמיקה של מערכות ביוב, לבנות תרחישים ולתת על פיהן המלצות למתכננים.”
כיצד הגעת לתחום הזה? “בתיכון למדתי פיזיקה, כימיה ומתמטיקה, אבל גם מאוד אהבתי להדריך. בצבא הייתי מורה חיילת ונמשכתי לתחומי החינוך, חיפשתי תחום שהוא ריאלי אבל עם ערך מוסף חינוכי ועם השפעה חברתית. לכן כשנרשמתי לטכניון בחרתי מסלול מעשי שיש לו השלכות על החברה: הנדסת סביבה.”
לדבריה, “רוב האנשים פשוט מורידים את המים בשירותים ולא אכפת להם מה קורה מעבר. אני בן אדם מעמיק ואוהבת לחקור דברים לעומק. מערכות הביוב חשובות מאוד לחיים של כולנו, אם לא נטפל בשפכים כמו שצריך, כולנו נהיה חולים.”
לאחרונה השתתפה ד”ר רוני פן ביום ההכוון שערך הטכניון לחברי סגל חדשים, במהלכו עורכים סיור היכרות עם הקמפוס, עם אגפי המינהל השונים וגם עם דרישות ההוראה והמחקר. “אני מכירה את הטכניון כל ימי חיי ועם זאת זה מרגיש אחרת לחזור לקמפוס כחברת סגל ועלי ללמוד ולהבין את הדרישות הרבות מחברי סגל חדשים בטכניון.”
מה לגבי ייצוג נשי בקמפוס? “יחד איתי נקלטו עוד חמש חברות סגל חדשות,” אומרת רוני, “זה כמעט שליש מכל חברי הסגל החדשים שנקלטו השנה.”
מיכל מציינת שהיא רואה התקדמות רבה בייצוג הנשי בקמפוס בדור של רוני אבל היא חושבת שיש עוד עבודה לעשות. “בטקס סיום הדוקטורט שלי בטכניון בשנת 1988, אני זוכרת שהייתי כמעט האשה היחידה. כשרוני סיימה ב-2016, כמעט מחצית מהמסיימות היו נשים”.
“אצלנו בפקולטה להנדסת תעשיה וניהול יש הרבה סטודנטיות לתארים השונים, גם בזמני היו, הבעיה היא שבהמשך, כחברות סגל מספר הנשים הולך ופוחת לצערי. ההתקדמות שלי היתה תמיד יותר איטית, אבל זו היתה הבחירה שלי, כי היו לי ילדים קטנים בבית וזה הקצב שהתאים לי. תמיד עשיתי את הכל יותר לאט אבל מעולם לא חשתי פחות הערכה מעמיתי לאור הקצב שלי.
“חשוב לי לאחל לרוני הצלחה בדרך שבחרה. מניסיון אישי אני יודעת שזו דרך לא קלה, אבל חשוב שתהיה קשובה לדרך שהיא עושה ולא רק לתוצאה ולמטרה הסופית. חשוב שהיא תיקח סיכונים מחושבים, ובמיוחד שתיקח דברים בפרופורציות ושתהיה קשובה לעצמה.”
תמר רוט שחם, דוקטורנטית בפקולטה להנדסת חשמל ע”ש ויטרבי, זכתה בפרס המאמר הטוב ביותר ( Marr Prize )בכנס ICCV יחד עם המנחה שלה, פרופ’ תומר מיכאלי, וד”ר טלי דקל מקבוצת המחקר של חברת גוגל. ICCV הוא אחד משלושת הכנסים החשובים בעולם בתחום הראייה הממוחשבת, והמאמר הזוכה נבחר מתוך יותר מ 4,000 הגשות מתחרות.
פרופ’ תומר מיכאלי ותמר רוט שחם עם יושבי הראש של הכנס פרופ’ סווטלנה לזבניק ופרופ’ קיונג מו לי
החוקרים פיתחו אלגוריתם להפקה ממוחשבת (אוטומטית) של תמונות “מומצאות” על סמך תמונה
בודדת בלבד – ולא על סמך מאגר עצום של תמונות כפי שהיה נהוג עד היום. התחום הקרוי “למידה עמוקה”
מבוסס על אימון רשת נוירונים על סמך מאגר עצום של דוגמאות. כאן, לעומת זאת, מציגים החוקרים
שיטה חדשנית לאימון רשת נוירונים גנרטיבית, כאשר סט האימון מכיל תמונה אחת בלבד. באמצעות המודל
המאומן אפשר לייצר וריאציות חדשות ומגוונות של תמונות המכילות מידע סמנטי דומה לתמונה הנתונה, וכן
לבצע מגוון גדול של משימות כגון עריכת התמונה, הפיכת ציור לתמונה מציאותית ואפילו יצירה של סרטון קצר.
שיר טוביאנה, דוקטורנטית מצטיינת ורופאה לעתיד, אובחנה ככבדת שמיעה מלידה. מאז היא מרכיבה מכשירי שמיעה בשתי אוזניה, אבל הקושי הזה הוא בעיניה אתגר, לא חיסרון. היא למדה בחינוך הרגיל וגם שירתה בצבא – כחונכת וכמפתחת ההדרכה בפנימייה הצבאית לפיקוד שליד בית הספר הריאלי בחיפה
חודשים ספורים לאחר השחרור כבר החלה טוביאנה ללמוד בפקולטה לרפואה ע”ש רפפורט, ובסוף השנה השלישית ללימודים התקבלה לתוכנית המצטיינים MD/PhD – תוכנית המשלבת רפואה ומחקר ומכשירה את המשתתפים בה כרופאים-חוקרים. בוגרי התוכנית מקבלים תואר כפול: ד”ר לרפואה (MD) וד”ר במדעי החיים (PhD). בהמשך, כדוקטורנטית חוקרת, התקבלה לתוכנית המלגות של הברונית אריאן דה רוטשילד לתלמידות דוקטורט מצטיינות, שמטרתה לקדם דוקטורנטיות המגיעות מרקעים מגוונים כדי שיגיעו לעמדות מפתח באקדמיה ובחברה הישראלית.
בעבודת הדוקטורט מנחה אותה פרופ’ שרה זליג מהמעבדה לרפואה מולקולרית בפקולטה לרפואה ע”ש רפפורט בטכניון. לאחרונה פרסמו השתיים, עם עמיתתן ד”ר מריה מטראצו מהמכון לגנטיקה ולביופיזיקה ABT CNR, איטליה, מחקר חדשני בתחום הגנטי. במחקר, שהתפרסם בכתב העת eLIFE, מציגות החוקרות תיקון של שיבוש גנטי המעורב בתסמונת נדירה בשם ICF, המסכנת תינוקות וילדים.
תסמונת ICF היא מחלה נדירה ומסוכנת, שגורמת לכשל חיסוני ולתמותת רוב החולים במהלך שני העשורים הראשונים לחייהם. בנוסף לכך, הכרומוזומים – המולקולות המכילות את החומר התורשתי – מאופיינים בחוסר יציבות בתאי החולים.
מנקודת הראות הגנטית, אצל כמחצית מהחולים התסמונת נגרמת כתוצאה ממוטציות בגן DNMT3B שאחראי להוספת קבוצה כימית של מתיל לאיזורים מסוימים בדנ”א. התפקיד העיקרי של מתילציית דנ”א הוא בקרה על ביטוי תקין של גנים ושמירה על יציבות הכרומוזומים – תהליך ביולוגי המגן בין השאר על הטלומרים, קצות הכרומוזומים. לפיכך, תקלות בתהליך המתילציה מובילות לשיבוש בבקרה על הטלומרים ולהזדקנות מוקדמת של תאי החולים. ההפרעה בחולי תסמונת ICF מתחילה ככל הנראה כבר בשלבים מוקדמים של ההתפתחות העוברית שלהם.
המחקר שהתפרסם ב- eLIFEמציג הצלחה בתיקון מוטציות בגן DNMT3Bבתאים של חולי ICF. לאחר התיקון, שבוצע בתאי גזע שמקורם בתאי עור של אותם חולים, ביצע החלבון המתוקן מתילציה של הדנ”א באזורים שונים בגנום. לדברי טוביאנה, “החזרנו ל-DNMT3B את כושר התפקוד וכך הצלחנו לתקן את המתילציה בצנטרומרים – האזורים שבמרכז הכרומוזום – אבל לא במרבית הטלומרים. גילינו כי הכישלון נובע מחסמים מולקולריים מסוימים שהם חלק מ’זיכרון אפיגנטי’ של תאי העור המקוריים של החולים. באמצעות מניפולציה כימית הצלחנו להוריד חלק מחסמים אלה, ואכן, רמת המתילציה בסביבת הטלומר השתפרה.”
שיר טוביאנה מבהירה כי מדובר בשלב חשוב מאוד, ועם זאת, “בדרך לטיפול אפשרי בחולים עוד יש עבודה רבה. בין השאר צריך למצוא דרך לאפשר ל- DNMT3Bלבצע מתילציה מחדש בכל היעדים שלו. צעד כזה יקרב אותנו לטיפול יעיל לא רק בתסמונת ICF אלא גם במחלות אפיגנטיות אחרות.”
תיקון המוטציות בתאי החולים במחקר הנוכחי שילב שתי טכנולוגיות חדשניות וחשובות כיום: תאי גזע מושרים (iPS) ומערכת העריכה הגנומית CRISPR-Cas9. בשלב הראשון, תאים בוגרים שנלקחו מהמטופל עוברים תכנות מחדש. באמצעים מולקולריים שהפכו אותם מתאי עור לתאי גזע פלוריפוטנטיים – iPS, כלומר תאים בעלי פוטנציאל להפוך לתאי גוף מסוגים שונים. תאי הגזע שהתקבלו באופן זה עברו עריכה גנטית בשיטה החדשנית של CRISPR-Cas9. ראוי לציין שפיתוחה של טכנולוגיית iPS הוביל לפרס נובל ברפואה לשנת 2012 וכי טכנולוגיית CRISPR-Cas9 עמדה במרכזו של פרס הארווי שהעניק הטכניון בסוף שנת 2019.
“בעתיד אני שואפת לשלב את עבודתי הקלינית כרופאה עם מחקר מדעי בסיסי,” אומרת טוביאנה. “אני מאמינה ששני התחומים שזורים זה בזה ומעניקים לרופאים מבט נרחב על מטופליהם ואפשרות לחקור לעומק את המכניזם שמאחורי המחלה.”
לצד הפעילות הלימודית-מחקרית האינטנסיבית מוצאת טוביאנה זמן גם לפתח את כישורי המנהיגות שלה. זו השנה השנייה שהיא חברה בוועדת ההיגוי של תוכנית אריאן דה רוטשילד מייסודה של קרן אדמונד דה רוטשילד. “זוהי הזדמנות נהדרת לשקף לקרן את הצרכים שלנו כדוקטורנטיות, ליזום ולהעלות רעיונות חדשים להכשרות מקצועיות שיעזרו לנו בעתיד ולהוציאן לפועל בשיתוף פעולה עם הקרן. תכנון הפעילויות האלה אמנם דורש השקעה רבה, אבל התמורה היא תחושת מימוש עצמי ונתינה לקהילה שהפכתי לחלק ממנה. וכשיש תחושת שליחות וסיפוק, אפשר למצוא זמן לכל דבר.”
שרה יאקופטי, בת 27 , הגיעה לטכניון במסגרת חילופי סטודנטים עם מילאנו פוליטכניקו, שם למדה לתואר שני. “בעצם רציתי רק לעשות כאן מחקר ולחזור הביתה, אבל פרופ’ משה איזנברג, שהנחה אותי כאן, שלח אותי לאיטליה עם הצעה לחזור אליו לדוקטורט, וכך היה.”
עם האופי הישראלי לא הייתה לה שום בעיה להסתדר, “כי הוא דומה לאופי האיטלקי. והנוף כאן נהדר – אתה רק יוצא מהמעונות ומיד אתה ביער. זה שינוי ענקי ממילאנו, שהיא מאוד עירונית.”
לדבריה, “מחקר המאסטר באיטליה היה תאורטי מאוד וללא מחקר, וכאן בתקופת חילופי הסטודנטים נחשפתי למחקר ניסויי, למעבדות, הרבה בזכות פיני שכטר שהיה אז דוקטורנט של פרופ’ איזנברג. הופתעתי מאוד מכך שהסטודנטים כאן, בניגוד לפוליטכניקו, מקבלים המון אמון ואחריות. הם ממש חלק חשוב בצוות המחקר.”
כיום, בדוקטורט, היא עוסקת במחקר יישומי יחסית. “אמנם עדיין יש הרבה עיסוק בתאוריה, כי ההבנה המדעית חיונית כשרוצים לפתח יישומים מורכבים, אבל אנחנו ממש מפתחים תהליכים מעשיים לייצור טרנזיסטורים.” במסגרת מחקר הדוקטורנט היא מעבירה הרבה מזמנה במרכז למיקרוסקופיית אלקטרונים (מיק”א) ובמכון ראסל ברי לננוטכנולוגיה.
הקריירה הספורטיבית שלה החלה באתלטיקה, שהובילה אותה לאליפות איטליה. בגיל 18 , אחרי 7 שנים של ריצות למרחקים ארוכים, היא טיילה עם משפחתה בדרום אפריקה, “ובאחד הפאבים שידרו טורניר רוגבי בין-לאומי. ישר נדלקתי, וכשחזרתי לאיטליה חיפשתי קבוצה לשחק בה.”
כשעברה לישראל, הפעם לתקופה ארוכה, “התבאסתי שאין רוגבי בישראל.” ואז, בחיפוש נוסף, היא גילתה שיש ועוד איך – ואפילו בטכניון. קבוצת “חזירי הבר” שהשתייכה אז לטכניון, היא כיום חלק מאגודת מכבי חיפה. לדבריה, מקבוצת הטכניון יצאו שחקנים מובילים בנבחרת ישראל, כולל קפטנית נבחרת הנשים של
ישראל כיום, דריה וליקובסקי. דריה, כמו הרבה אחרות, נכנסה לרוגבי פשוט כדי לקבל נקודות ספורט שחייבים לעשות בתואר הראשון, ונשאבה לענף המדהים הזה.”
בשלוש השנים האחרונות היא עצמה קפטנית קבוצת הנשים של חיפה, ואין לה ספק שהרוגבי עוזר לה מאוד בלימודים. “אני מאמינה שהספורט הוא ממש תנאי לבריאות מנטלית עבור סטודנטים. הרוגבי, ספציפית, הוא ספורט מקסים, לא אלים בכלל, שנותן לי המון שמחה ומוטיבציה גם ללימודים. יש בקבוצה נוצריות,
יהודיות ומוסלמיות, ממדינות ורקעים שונים, והשילוב הזה נהדר.”
ולא פחות חשוב: בקבוצת “חזירי הבר” היא הכירה את בן זוגה כיום, עומרי אפק.
ומה הלאה? “הכוונה היא לסיים את הדוקטורט ולהיפרד מהאקדמיה לטובת התעשייה. והמחשבה על עבודה בסטארטאפ מרגשת אותי מאוד. את ישראל, בכל אופן, אני לא מתכוונת לעזוב, בטח לא לאורך זמן.”