טכנולוגיות שפיתחו חוקרי הטכניון יאפשרו להשיב לקמפוס בביטחה את הסטודנטים, חברי הסגל והעובדים. בפרויקט “יוצרים קמפוס פתוח ובטוח” שייצא לדרך השבוע החליטה הנהלת הטכניון להשתמש באחת הטכנולוגיות האלה כדי לדגום את מערכת הביוב בקמפוס. כך, במקרה של התפרצות קורונה בקמפוס, תאותר ההתפרצות בשלב מוקדם ותטופל בהתאם.

השיטה החדשנית פותחה על ידי קבוצת המחקר של פרופ’ ערן פרידלר מהיחידה להנדסת סביבה ומים בפקולטה להנדסה אזרחית וסביבתית עם חוקרים ממשרד הבריאות, מאוניברסיטת בן גוריון בנגב וחברת “קנדו”. היא מאפשרת ניטור RNA של נגיפי קורונה במי הביוב ומספקת נתונים על שיעור ההתפרצויות ופיזורן במרחב הגאוגרפי בקמפוס – מידע החיוני להתראה מוקדמת על התפרצויות ולאימות בלימת ההדבקה.

“לחזרה של הסטודנטים, חברי הסגל והעובדים לקמפוס חשיבות אדירה,” אמר נשיא הטכניון פרופ’ אורי סיון, ” כדי לאפשר חזרה לשגרה בריאה ובטוחה של הוראה ומחקר בקמפוס לצד הנגיף, עד שיימצאו חיסון או תרופה עלינו לקטוע את מעגלי ההדבקה באמצעות איתור מוקדם של מוקדי התפרצות, ניטור הנגיף במערכת הביוב יסייע לנו בכך. קמפוס הטכניון הוא אחד המקומות הראשונים שבהם תיושם הטכנולוגיה החדשנית לניטור קורונה באופן קבוע, וכך נקבל בזמן אמת מידע שוטף ועדכני על התפרצויות הנגיף ועל פיזורן בקמפוס ונוכל לטפל בהן בשלב מוקדם ולעצור את ההתפשטות.”

אחד היתרונות הגדולים של ניטור קורונה באמצעות מערכת הביוב הוא מיפוי מהיר ומוקדם של אוכלוסייה גדולה, לרבות חולים א-סימפטומטיים. מיפוי זה, המבוסס על העובדה שהנגיף מגיע דרך הצואה למערכת הביוב, עשוי לאפשר מניעה מוקדמת של התפרצות מחודשת. בעולם כבר קיימות טכנולוגיות של “אפידמיולוגיה מבוססת שופכין” המשמשת לניטור חיידקים ונגיפים, ובישראל אותרו נגיפי פוליו במערכת הביוב בשנת 2013 – איתור שהוביל למבצע חיסונים שמנע מגפה ובלם את ההתפרצות.

“מערכת הביוב בנויה בצורה היררכית כך שניתן לחלק כל אזור לתתי אזורים ,” מסביר פרופ’ ערן פרידלר, “מבנה זה יאפשר לנו לנטר את השפכים בנקודות מסוימות וכך לזהות את שיעור החיוביים לקורונה ברמת האזור. כך נוכל להתמקד באזורים שבהם יש הדבקה גבוהה בלי בדיקות של האוכלוסייה עצמה ובלי צורך להגיע לאנשים רבים, לפחות עד זיהוי מוקד ההתפרצות.”

הפרויקט בקמפוס הטכניון מבוסס על דיגום מושכל ב-10 שוחות בקרה באמצעות דוגמים אוטומטיים חכמים של חברת “קנדו” ועל זיהוי מוקדי התפרצות לפי הריכוז של RNA הנגיף בשפכים. הבדיקה מבוססת על אנליזה כימית ומיקרוביאלית-מולקולרית של דגימות השפכים. דגימות אלה יועברו למעבדה ייעודית, שם יעבור ה- RNA של הנגיף תהליך של ריכוז ולאחר מכן זיהוי וכימות באמצעות qPCR בשיטה שפותחה על ידי ד”ר עידן ילין מהמעבדה של פרופ’ רועי קישוני מהפקולטה לביולוגיה בטכניון. הבדיקות ייעשו בסופו של כל יום דיגום והממצאים יהוו בסיס להערכת סיכונים מתמשכת ולקביעת סדרי עדיפויות בביצוע בדיקות סקר נרחבות שיעמדו לרשות באי הקמפוס.

בחודש מאי האחרון הייתה קבוצת המחקר של פרופ’ פרידלר שותפה למחקר פיילוט ראשון מסוגו בישראל באשקלון – עיר בת 150,000 תושבים. העיר אשקלון חולקה לתתי אזורים והדיגום בוצע בשוחות ביוב נבחרות. הנגיף זוהה בשפכי העיר והחוקרים הצליחו לאתר שונות מרחבית של הנגיף בשפכים, עובדה המעידה על רמת הדבקה שונה בשכונות שונות. יתר על כן, הם הצליחו לאתר התפרצות של גל שני בעיר לפני גילויו בבדיקות הקורונה השגרתיות.

במחקר ארצי מקיף המתנהל בימים אלה בשיתוף עם משרד הבריאות דוגמים החוקרים מערכות ביוב של 14 ערים בישראל בכדי לקבל תמונה מדויקת שתמחיש באילו ערים ושכונות יש חולי קורונה ובכדי לשפר את המתודולוגיה. הפיתוח יאפשר בעתיד לקבל תמונת מצב ברורה יותר ויאפשר לזהות את התפרצות המחלה בשלבים מוקדמים ולהימנע מהטלת סגרים כלליים.

לדברי פרופ’ פרידלר “בניסויים הראינו שהשיטה שפיתחנו אפקטיבית בזיהוי מוקדי ההתפרצות של נגיף הקורונה, ובעתיד נוכל ליישמה גם באיתור מוקדם של מחלות אחרות.”

כדי להשלים את מערך הניטור של התפרצויות מגיפת הקורונה בטכניון, לשמור על בריאות דרי המעונות ולצמצם את התפשטות מגפת הקורונה ככל האפשר העמיד הטכניון לרשות הסטודנטים עמדת בדיקות PCR לקורונה בשיתוף עם המרכז הרפואי רמב”ם. הבדיקות המתבצעות תוך שמירה קפדנית ומרבית על פרטיות הנבדק ישלימו את תמונת המצב הכוללת בקמפוס.

[su_youtube url=”https://youtu.be/H2pIIj-1jwc” width=”700″ height=”200″ autoplay=”yes”]

בוגרת הטכניון ד”ר ליאת פטרפרוינד, פוסט-דוקטורנטית ב-École Normale Supérieure, זכתה במלגת לוריאל-אונסק”ו לחוקרות צעירות – דוקטורנטיות ופוסט-דוקטורנטיות. מלגת L’ORÉAL-UNESCO For Women In Science נוסדה בשנת 1998 והיא נועדה להכיר בתרומתן של מדעניות בולטות לקדמה המדעית ולעודד את שיתופן של נשים במחקר המדעי.

ד”ר פטרפרוינד השלימה את כל תואריה בפקולטה למדעי המחשב ע”ש טאוב בטכניון: תואר ראשון במתמטיקה ובמדעי המחשב ותואר שני ודוקטורט במדעי המחשב. לדבריה, “הפקולטה למדעי המחשב בטכניון היא לא רק המקום שבו רכשתי את השכלתי האקדמית. היא הייתה עבורי כמו בית שני ואני מוקירה על כך תודה גדולה.”

בעבודת הדוקטורט שלה, בהנחיית פרופ’ בני קימלפלד, עסקה ד”ר פטרפרוינד בחקר העקרונות המתמטיים מאחורי ניתוח אוטומטי של מידע המכיל טקסט. לדברי פרופ’ קימלפלד, “הבעיה בתחום זה הוא הנתק בין שתי פרדיגמות שונות – בין השפה והטקסט לבין מסדי הנתונים המבוססים על ידע טבלאי (עמודות ושורות) ועל שאילתות. נתק זה מונע ממשתמשים לנסח את שאלותיהם בשפה פשוטה. המחקר של ליאת, שנועד לגשר על הנתק הזה, נעשה בשיתוף פעולה עם ד”ר רונאלד פייגין ממעבדת המחקר של IBM בסן חוזה, קליפורניה, שהוא מחשובי החוקרים במדעי המחשב ומהאבות המייסדים של הלוגיקה החישובית ויסודות מסדי הנתונים. ליאת הציגה את מחקרה בהרצאות ובמאמרים בכנסים הבינלאומיים החשובים ביותר בתיאוריה של מסדי נתונים וניהול מידע.”

את הפוסט-דוקטורט החלה ד”ר פטרפרוינד לפני כשנה בפריז והוא מתמקד במסדי נתונים גרפיים – למשל מסדי נתונים של רשתות חברתיות. לדבריה, “ייצוג מידע על ידי גרפים נהיה שימושי יותר ויותר בעשור האחרון והוא נפוץ במגוון רחב של תחומים מגוונים – למשל מסחר ובנקאות, כימיה, ביולוגיה וכו’. הבעיה היא שהחברות השונות, המציעות פתרונות לשליפה ולניתוח של מידע מתוך מסדי נתונים גרפיים, עובדות בשפות-שאילתה שונות ללא האחדה. הפרויקט שאני עובדת עליו הוא אותה האחדה (סטנדרטיזציה) של שפות השאילתה האלה, כלומר הגדרה של שפה אחידה לתשאול מסדי נתונים גרפיים. מדובר בפרויקט רחב בשיתוף גוף התקינה הבינלאומי ISO והוא משלב חברות מסחריות ושותפים אקדמיים בכל רחבי העולם.”

לגבי העתיד היא אומרת שבכוונתה להמשיך לעסוק במחקר. “אני מאוד אוהבת את עולם המחקר ונהנית מהאתגרים שהוא מציב ומהיצירתיות שהוא מצריך. אני שמחה מאוד לעסוק במחקר משמעותי עם השפעה פוטנציאלית רחבה.”

הצעת המחקר שזיכתה את הקבוצה הבין-לאומית בפרסים כוללת שימוש ב”בועיות בין-תאיות” (EVs), המופרשות מתאים צעירים, להצערת מערכת החיסון ולהגנה על היכולות הקוגניטיביות בזיקנה.

שיתוף הפעולה בין ד”ר רון-הראל והחוקרים הנוספים ד”ר עאיישה סאלים וד”ר הירושי יאמאדה התרקם במסגרת יוזמה יוקרתית של ה NYAS (האקדמיה למדעים בניו יורק) והאקדמיה הלאומית היפנית, שהפגישה חוקרים צעירים מכל העולם במטרה לקדם את חקר הזיקנה ולסלול כיוונים חדשים למחקר. במסגרת זו זכתה קבוצת המחקר הבין-לאומית גם בפרס על הפרזנטציה הטובה ביותר.

הטקס התקיים ביום חמישי 15.10. לצפייה בטקס לחצו כאן.

[su_youtube url=”https://youtu.be/ybEmwqtz6ME” width=”700″ height=”200″ autoplay=”yes”]

התאבדות היא גורם מוות משמעותי בארץ ובעולם, ובכל שנה מתים בעולם כמיליון איש ובישראל כ-500. אף שבאוכלוסייה הכללית ההתאבדות אינה גורם מוות מוביל, בקרב צעירים עד גיל 24 היא סיבת המוות הראשית.

סיוע סוציאלי, פסיכולוגי ופסיכיאטרי הוא כלי יעיל במניעת התאבדויות, אולם הוא מופעל רק במקרים שהבעיה אובחנה והאדם מקבל טיפול. לפיכך נחוץ איתור של נטיות אובדניות באוכלוסייה הכללית. אתגר זה מורכב מאוד הן בשל העובדה שמידע רפואי בתחום בריאות הנפש מוגן בסודיות, והן משום שרבים באוכלוסיית הסיכון אינם פונים לסיוע.

ב-50 השנים האחרונות הושקעו מאמצים מחקריים רבים בפיתוח מודלים שיספקו איתור מוקדם של אנשים שנמצאים בסיכון ממשי לאובדנות. הבעיה היא שעד כה, המודלים הללו נשענו על שיטות סטטיסטיות מסורתיות וסיפקו ניבויים הדומים בהצלחתם לניבוי אקראי (chance level).

מחקר חדש של חוקרים מהטכניון והאוניברסיטה העברית מבשר על פריצת דרך בנושא זה. את המחקר שהתפרסם בכתב העת Scientific Reports מקבוצת Nature ערכו חוקרי הטכניון פרופ’ רועי רייכרט (מומחה בעיבוד שפה טבעית) הפוסט-דוקטורנט ד”ר יעקב אופיר (פסיכולוגיה קלינית) והדוקטורנט רפאל טיקוצ’ינסקי (פסיכולוגיה חישובית) עם חוקרי האוניברסיטה העברית ד”ר איתי סיסו (קוגניציה וביג דאטה), פרופ’ קריסטה אסטרחן (היבטים קוגניטיביים וחברתיים בלמידה) ופרופ’ ברוך שוורץ (אינטראקציה חברתית והתפתחות קוגניטיבית). 

הכלים שפיתחה הקבוצה מאפשרים זיהוי מוקדם של אוכלוסיות סיכון בתוך האוכלוסייה הכללית, כך שהאיתור אינו מוגבל לאוכלוסייה שפונה לסיוע נפשי. המערכת משלבת למידת מכונה ועיבוד שפה טבעית עם תאוריה וכלי אבחון מעולמות הפסיכולוגיה והפסיכיאטריה, תוך שימוש ברשתות נוירונים רבודות. לדברי פרופ’ רייכרט, “כיום אנו מבינים שאיתור נטייה אובדנית אינו יכול להתבסס רק על הבעת מצוקה מפורשת (למשל: ‘אני רוצה למות’) או על נתונים רפואיים רשמיים כמו נתונים פיזיולוגיים מסריקות מוח, אבחנות פסיכיאטריות ונתונים אחרים מתוך רשומות רפואיות. המאמצים לנבא ניסיונות התאבדות על סמך נתונים דמוגרפיים, פסיכולוגיים ורפואיים לא הניבו הצלחה מרשימה למרות חמישה עשורים של מחקר אינטנסיבי. לכן הבנו שעלינו להרחיב את היריעה ולתקוף את האתגר מכמה כיוונים בעת ובעונה אחת.”

לדברי ד”ר אופיר, הרעיון למחקר נולד בעקבות  מותו הטראגי של הילד דוד-אל מזרחי ז”ל, ששם קץ לחייו בגיל 16 בעקבות מעשי בריונות ברשת ובמרחב הפיזי. “עד מהרה היה ברור כי כדי לזהות נטייה אובדנית בשלב מוקדם מספיק נדרש מחקר בין-דיסציפלינרי המשלב חוקרים מתחומים שונים. כך נוצרה אותה קבוצה בין-אוניברסיטאית ובין-תחומית.”

החוקרים גילו כי אנשים עם נטיות אובדניות ממשיות ממעטים להשתמש בפוסטים שלהם במילים מסוכנות מובהקות (כגון death, kill, suicide). הם משתמשים יותר במילים כגון תיאורים שליליים (bad, worst), קללות (bitch, fucking), ביטויי מצוקה רגשית (mad, cry, hurt, sad) ותיאורי מצבים פיזיולוגיים שליליים (sick, pain, surgery, hospital). זאת בשעה שה”לא-אובדניים” נוטים לבטא יותר רגשות חיוביים, חוויות חיוביות, התייחסויות לדת וגישות חיוביות כלפי החיים – קורלציה התואמת מחקרים רבים אשר זיהו גורמים אלה כגורמי חוסן בהקשר של מצוקה נפשית ורגשית.

בסך הכול ניתחו החוקרים למעלה מ-80,000 פוסטים שהועלו לפייסבוק על ידי משתמשים בגירים בארה”ב והשוו את דפוסי השימוש שלהם בשפה עם הציונים שלהם במנעד רחב של מדדים פסיכולוגיים תקפים. “הכוח של האלגוריתם שמבוסס על עיבוד שפה טבעית מגיע מהיכולת שלו לנתח כמויות בלתי נתפסות של רמזים שפתיים, דבר שבני אדם אינם מסוגלים לעשות,” מסביר רפאל טיקוצ’ינסקי. “בפרויקט הזה השתמשנו ברשתות נוירונים רבודות, שהן המילה האחרונה בתחום של בלשנות חישובית.”

פרופ’ אסטרחן משלימה ואומרת כי “למחקר יש חשיבות יישומית רבה באיתור של אנשים במצוקה והענקת עזרה נפשית בזמן. מעבר לכך הוא מדגים את הכוח הגלום בשיתוף פעולה רב-תחומי הדוק ושילוב ידע מתקדם במדעי החברה ובמדעי הנתונים. מצד אחד, השימוש בשיטות חישוביות מתקדמות פתח אפשרויות מחקריות חדשות. מצד שני, השיפור המשמעותי בשיעורי הדיוק הושג על ידי שימוש בתאוריות פסיכופתולוגיות בתוך המודלים החישוביים.”

“קשה לי עם קלישאות,” מסכם ד”ר אופיר, “אבל במקרה הזה אני מאמין שבסופו של יום, פריצת הדרך שהשגנו כאן מסוגלת להציל חיים. אני מקווה שהמחקר הנוכחי מסמן סנונית של תקווה בתחום הבריאות הנפשית.”

ביום רביעי, 21 באוקטובר 2020, נפתחה בטכניון שנת הלימודים תשפ”א בסימן זינוק של 20% במספר הסטודנטים החדשים. השנה ילמדו לתואר ראשון בטכניון כ- 9,300 סטודנטים, יותר מ-40% מהם נשים. בבית הספר לתארים מתקדמים, המרכז את הלימודים לתואר שני ושלישי, ילמדו השנה 4,558 סטודנטים, 1,263 מהם לתואר PhD והשאר לתואר שני (מגיסטר).

כמה פקולטות ומסלולים בולטים השנה במיוחד בגידול במספר הסטודנטים החדשים לתואר ראשון – המסלול להנדסת נתונים ומידע בפקולטה להנדסת תעשייה וניהול ע”ש דוידסון, הפקולטה להנדסה ביו-רפואית, הפקולטה להנדסת אווירונוטיקה וחלל, הפקולטה למדעי המחשב ע”ש הנרי ומרילין טאוב והפקולטה להנדסת חשמל ע”ש אנדרו וארנה ויטרבי.

למרות הכוונה לפתוח את הסמסטר בהוראה היברידית, המשלבת למידה מקוונת עם נוכחות של מרצים וסטודנטים בקמפוס, נאלץ הטכניון לפתוח את השנה במתכונת של הוראה מקוונת בהתאם להנחיות המעודכנות של משרד הבריאות. עם זאת, הנהלת הטכניון הציבה את החזרה לקמפוס כיעד ראשון במעלה. זאת מתוך הבנה שהחיים, ההוראה והמחקר בתוך הקמפוס מהותיים לקיומה של הרוח האקדמית.

נשיא הטכניון פרופ’ אורי סיון בירך את הסטודנטים החדשים והוותיקים עם פתיחת שנת הלימודים ואמר: “לחזרה של כולנו לקמפוס חשיבות אדירה, הגולשת הרבה מעבר לנוכחות הפורמלית בכיתות ובמעבדות. המפגש הבלתי אמצעי בין הסטודנטים לבין עצמם ובינם לבין חברי הסגל הוא חלק מהותי בהוויה האקדמית. האמצעים הטכנולוגיים השונים, משוכללים ככל שיהיו, אומנם מסייעים לנו אך אינם יכולים להחליף את המפגש הבין-אישי הישיר בקמפוס. עד שנוכל לשוב לכיתות, למעבדות, למרחבי הלימוד ולחיי הקמפוס נמשיך בהוראה מרחוק באמצעים מקוונים. ניצלנו היטב את חודשי הקיץ להיערך לחידוש הלימודים והשקענו משאבים רבים באבזור כיתות הלימוד בציוד צילום מתקדם ובהכנות לשילוב בין למידה מהקמפוס ולמידה מרחוק. בנוסף הרחבנו את התמיכה הכלכלית בסטודנטים, באמצעות מלגות והלוואות מיוחדות, ואנו נחושים להבטיח שמשבר הקורונה לא יקטע את רצף הלימודים של איש מהסטודנטים בטכניון.”

“אני רוצה לברך כל אחת ואחד מכם ולאחל לכם הצלחה והנאה בלימודים,” אמר דיקן לימודי הסמכה בטכניון, פרופ’ חוסאם חאיק. “המטרה העיקרית שלנו בטכניון היא לתת לכם את מיטב הכלים להתמודדות עם הלא נודע, באמצעות עיצוב הידע ופיתוח הכשרונות שלכם. לאחרונה שדרג הטכניון את גישות ההוראה והלמידה באמצעות שילוב טכנולוגיות של הוראה מרחוק ושיעורים שיתקיימו בכיתות בתוך הקמפוס. זאת כדי להבטיח שיעורים איכותיים ומרתקים לכלל הסטודנטים בין אם הם נמצאים בקמפוס או מחוצה לו.”

“אנחנו כאן כדי לעזור לכם לממש את הפוטנציאל האישי שלכם בכל תחום שבחרתם ללמוד ובעיקר בתקופה מאתגרת זו,” אמרה דיקנית הסטודנטים פרופ’ אילת פישמן. “לשכת דיקנית הסטודנטים מציעה לסטודנטים ולסטודנטיות בטכניון מעטפת תמיכה רחבה הכוללת מגוון פתרונות דיור במעונות, סיוע כלכלי, הכוון ועזרה בלימודים באמצעות היחידה לקידום סטודנטים, סיוע רגשי, הכוון קריירה ומגוון פעילויות תרבות ופנאי.”

עוד הוסיפה הדיקנית כי במהלך השבוע ישובו הסטודנטים למעונות בקמפוס וכי יש דרישה גבוהה לדיור בקמפוס. כדי לשמור על בריאות דרי המעונות ולצמצם את התפשטות מגפת הקורונה ככל האפשר העמיד הטכניון לרשות הסטודנטים הגרים במעונות עמדת בדיקות PCR לקורונה, שתהיה זמינה להם ללא עלות וללא הפנייה.

“הטכניון הוא אי של שפיות בחברה הישראלית, מופת ודוגמה של דו קיום,” אמרה יו”ר אס”ט לינוי נגר שאול. “לרשות הסטודנטים עומדים מגוון שירותים כדי לסייע להם לעבור בהצלחה ובקלות את תקופת הלימודים. אגודת הסטודנטים עושה הכול כדי לעשות סדר בין הזום והלמידה ההיברידית. כולי תקווה ואמונה שבהקדם האפשרי כל השירותים הנהדרים העומדים לרשותכם ישובו וייפתחו בקמפוס.”

שנת לימודים טובה ומוצלחת!

ברכת נשיא הטכניון, פרופ’ אורי סיון, לשנה החדשה 2020 התשפ”א

[su_youtube url=”https://youtu.be/aJlgvY1IOYc” width=”700″ height=”200″ autoplay=”yes”]

יום הכוון – פתיחת שנה”ל התשפ”א

[su_youtube url=”https://youtu.be/dwR0Wg-tV_M” width=”700″ height=”200″ autoplay=”yes”]

בתחילת אוקטובר הכריזה ועדת פרס נובל על הפרסים בתחומים השונים לשנת 2020. שלושה מהזוכים החדשים זכו בשנים האחרונות בפרס הארווי מטעם הטכניון, ובכך חיזקו את מעמדו של פרס הארווי כ”מנבא נובל”: יותר מ-30% מזוכי פרס הארווי מאז 1986 זכו לימים בפרס נובל.

הזוכות בפרס נובל בכימיה לשנת 2020 הן פרופ’ עמנואל שרפנטייה, ראש מכון מקס פלנק לחקר הפתוגנים, ופרופ’ ג’ניפר דאודנה מאוניברסיטת ברקלי, שקיבלו את פרס הארווי לפני פחות משנה, ב-3 בנובמבר 2019, יחד עם פרופ’ פנג ז’אנג. השתיים יקבלו בדצמבר את פרס נובל בכימיה על “פענוח קוד החיים” ועל פיתוח CRISPR-Cas9, טכנולוגיה מהפכנית לעריכה גנטית.

בביקורה בטכניון לרגל קבלת פרס הארווי הרצתה פרופ’ שרפנטייה בפקולטה לביולוגיה בטכניון, שם אמרה כי “לצערי, המדע הבסיסי אינו מקבל את תשומת הלב שמקבל המחקר היישומי. כיום מופעל על מדענים לחץ להקדיש את זמנם ליישומים, ואילו המדע הבסיסי דורש זמן והעמקה. לכן חשוב שממשלות וקרנות יעניקו גם לו את התמיכה הראויה.”

פרופ’ ריינהרד גנצל, שיקבל בדצמבר את פרס נובל בפיזיקה לשנת 2020, הוא חבר סגל באוניברסיטת ברקלי וראש מכון מקס פלנק לפיזיקה של החלל החיצון בגרכינג. פרופ’ גנצל קיבל את פרס הארווי בשנת 2014 לצדו של פרופ’ ג’יימס אליסון, שזכה בפרס נובל לרפואה לפני שנתיים. כעת יתחלק פרופ’ גנצל במחצית פרס נובל בפיזיקה עם פרופ’ אנדראה גז מאוניברסיטת קליפורניה לוס אנג’לס על גילוי “הסוד האפל ביותר ביקום” – חור שחור עצום הנמצא במרכז הגלקסיה שלנו, שביל החלב.

במחצית השנייה של פרס נובל בפיזיקה יזכה פרופ’ רוג’ר פנרוז מאוניברסיטת אוקספורד. פנרוז, שיקבל את הפרס על פריצות דרך בתחומים שונים בפיזיקה ובהם תורת היחסות, המפץ הגדול והיווצרות חורים שחורים, קשור בתחום אחר – גאומטריה – לפרופ’-מחקר דן שכטמן, חבר סגל בפקולטה למדע והנדסה של חומרים וחתן פרס נובל בכימיה לשנת 2011. זאת משום ש”אריחי פנרוז” שהוא גילה פילסו את הדרך לגילוי הגבישים הקוואזי-מחזוריים שזיכו את פרופ’ שכטמן בפרס נובל.

לכל זוכי הארווי, לחצו כאן

קבוצת חוקרים בין-לאומית מישראל ומסקוטלנד מדווחת במגזין המדעי היוקרתי Nature Cancer על פריצת דרך העשויה להשפיע על הטיפול בהתפשטות לוקמיה למוח. בקבוצה שותפים חוקרים מהמערך ההמטולוגי-אונקולוגי במרכז שניידר לרפואת ילדים ואוניברסיטת ת”א, מהטכניון ומאוניברסיטת גלאזגו.

המחקר האמור מתמקד בלוקמיה לימפובלסטית חריפה – הסרטן הנפוץ ביותר בילדים. אף שאחוזי ההחלמה ממחלה זו גבוהים יחסית, הטיפול קשה ומלווה בתופעות לוואי רבות, העשויות להופיע שנים לאחר ההחלמה.

מאחר שאחת הסכנות הגדולות במחלה זו היא התפשטות של גרורות למוח, ילדים המאובחנים כחולים בלוקמיה לימפובלסטית חריפה מקבלים טיפול מונע המגן על המוח מגרורות כאלה. כיום מבוסס טיפול זה על הזרקה של תרופות כימותרפיות לנוזל השדרה, ולעתים גם על הקרנות לגולגולת, וגם כאן קיימת בעיה של תופעות לוואי. אלה נובעות מפגיעה בתפקוד המוח מכיוון שאותן תרופות כימותרפיות פוגעות גם בתאי מוח בריאים. זה הרקע למאמץ הכלל-עולמי לפתח טיפולים סלקטיביים יותר, שיפגעו בתאי הלוקמיה בלבד ולא בתאי המוח. במחקר הנוכחי התברר לראשונה כי הפתרון טמון בחומצות שומן.

חומצות שומן הן משאב חיוני לתא, וגם תאי הלוקמיה זקוקים להן. במח העצם ובדם מוצאים תאי הלוקמיה מספיק חומצות שומן, אולם כאשר הם נודדים למוח בתהליך הגרורתי הם מגיעים לאזור דל מאד בחומצות שומן. כדי להמשיך להתקיים ולשגשג שם, כך מתברר במחקר שהתפרסם כעת, הם פיתחו יכולת לייצר בעצמם את חומצות השומן האמורות.

על סמך תובנות אלה העריכו החוקרים כי טיפול בתרופות הבולמות יצירת חומצות שומן ימנעו מתאי הלוקמיה לייצר חומצות אלה וכך “ירעיבו” אותם ולא יאפשרו להם לשגשג במוח. ואכן, שימוש בתרופות כאלה בעכברים בלם את התפתחות הלוקמיה הגרורתית במוח.

התרופות ששימשו במחקר הנוכחי הן תרופות הנמצאות בפיתוח ולכן עדיין אינן מאושרות לשימוש בבני אדם; עם זאת, ממצאי המחקר פותחים צוהר חדש לטיפול מדויק יותר, וככל הנראה פחות רעיל, שימנע התפשטות לוקמיה למוח.

המאמר הוא פרי שיתוף פעולה בין קבוצות מחקר של שלושה חוקרים ובוצע על ידי שלוש חוקרות צעירות: ד”ר אנג’לה מריה סבינו ממעבדתו של פרופ’ שי יזרעאלי מהמערך להמטואונקולוגיה ילדים במרכז שניידר לרפואת ילדים מקבוצת כללית והמחלקה לגנטיקה מולקולרית וביוכימיה בפקולטה לרפואה באוניברסיטת תל אביב, הדוקטורנטית שרה איזבל פרננדס ממעבדתו של פרופ’ אייל גוטליב ממכון המחקר רפפורט ומהפקולטה לרפואה ע”ש רפפורט בטכניון וד”ר אוריאן אוליבאריס ממעבדתה של ד”ר קריסטין הלסי מאוניברסיטת גלאזגו. חלק מסוים של המחקר בוצע במעבדה של פרופ’ מייקל חרס בבית החולים לסרטן סלואון קטרינג בניו יורק.

ממצאי המחקר רלוונטיים לא רק ללוקמיה לימפובלסטית חריפה אלא גם לסוגי סרטן אחרים בילדים ומבוגרים כאחד. זאת משום שרוב התמותה מסרטן אינה נגרמת מהגידול הראשוני אלא מהתפשטות גרורות לאיברים מרוחקים. המחקר הנוכחי, המצביע על הסתגלותם של תאי הסרטן לאיברים שאליהם מתפשטות הגרורות, סולל דרך לטיפולים ביולוגיים שיחסמו את מנגנוני ההסתגלות האמורים וכך יבלמו את ההתפשטות הגרורתית.

המחקר נתמך על ידי המדען הראשי במשרד המדע והטכנולוגיה, הקרן האיטלקית לחקר הסרטן (FIRC),  קרן וויליאם ואליזבת דייוויס, קרן לורה ואייק פרלמוטר, קרן גרמניה-ישראל, קרן נורמן וסיידי לי, הקרן הלאומית למדע, האיחוד האירופי (ERA NET TRASCALL program), הקרן לחקר הסרטן בישראל ו-Cancer Research UK.

This project has received funding from the European Union’s Horizon 2020 Research and Innovation Programme under the Marie Skłodowska-Curie grant agreement META-CAN No 766214.

המדד בחן את מספר בוגרי התואר הראשון שהפכו ליזמים והקימו חברות הזנק בין 1 בינואר 2006 ל-31 באוגוסט 2020. בתקופה זו הקימו 602 מבוגרי הטכניון 509 חברות שגייסו סכום כולל של 12.4 מיליארד דולר.

בראש הרשימה העולמית ניצבת אוניברסיטת סטנפורד ובמקום הראשון בישראל אוניברסיטת תל אביב.

מיום הקמתו חרת הטכניון על דגלו את השילוב בין מדע בסיסי ומחקר יישומי, וקורס היזמות הראשון בטכניון נוסד לפני יותר משלושה עשורים על ידי פרופ’-מחקר דן שכטמן, לימים חתן פרס נובל בכימיה.

בוגרי הטכניון אחראים במידה רבה ליצירתה של “אומת הסטארטאפ” הישראלית. על פי מחקר של מוסד נאמן, בתוך 20 שנה (מ-1995) הקימו בוגרי הטכניון יותר מ-1,600 חברות שהניבו יותר מ-30 מיליארד דולר וייצרו כמעט 100 אלף מקומות עבודה.

בשנים האחרונות הרחיב הטכניון והעמיק את לימודי היזמות לסטודנטים בתואר ראשון. קדמה לכך עבודת מחקר נרחבת במסגרת מוסד נאמן, שהובילה למסמך “יזמות בטכניון – מסמך רקע לגיבוש מדיניות טכניונית” ולפרסומים נוספים שהציגו מתווה לחינוך יזמי משמעותי בטכניון.

בנובמבר 2018 זכה הטכניון במענק של 10 מיליון ש”ח בתחרות “חזון הקמפוס החדש” של ות”ת ומל”ג לקידום היזמות והחדשנות. מענק זה האיץ את הקמת t-hub – מרכז היזמות והחדשנות של הטכניון, הפועל בשיתוף פעולה עם התעשייה ומקנה כלים לחשיבה יזמית ויצירתית לקהילת הטכניון.

השנה משיק הטכניון את תוכנית מנהיגי שוליך ליזמות שתקבל 15 סטודנטים חדשים בכל שנה. התוכנית תעניק לסטודנטים תמיכה כלכלית משמעותית והעשרה אקדמית ומעשית במנהיגות וביזמות.

למדד PitchBook, לחצו כאן

*התמונות צולמו בהאקתון T-HACK שהתקיים במרץ 2019

הטכניון קיים בית ספר קיץ בנושא מבוא למחשוב קוונטי מעשי – קורס מרוכז במתכונת מקוונת, בהשתתפות כ-250 איש. הקורס חשף את המשתתפים ליסודות התאוריה של תורת המחשוב הקוונטי וכלל קורס מעשי בתכנות על מחשב קוונטי זעיר של IBM. ‎

בשנים האחרונות עבר המחשוב הקוונטי אבולוציה דרמטית והפך מתחום מחקר אקדמי טהור לטכנולוגיה בהתהוות. כעת, כשברור שהמחשוב הקוונטי צפוי להפוך לתחום מרכזי בעתיד המחשוב, זימן בית הספר למחשוב קוונטי בטכניון הזדמנות לכל מי שמעוניין להיכנס לעולם מאתגר זה ולקחת חלק במהפכת המחשוב הקוונטי.

לדברי מארגני הקורס, חברות ענק כמו אמזון, מרצדס ו- ,Pfizerכמו גם בתי השקעות גדולים, בונים היום את התשתית שתאפשר להן להיות ערוכים לעתיד הקוונטי. הטכניון, כמוסד מוביל במדע ובטכנולוגיה, מעודד את הסטודנטים לתואר ראשון ללמוד מחשוב קוונטי כדי לספק את הדרישה של תעשיות ההייטק בשנים הקרובות וכן להמשיך לתארים מתקדמים ולהיכנס למחקר בתחום מלהיב וחלוצי זה.

“מחשבים קוונטיים הם הבטחה גדולה הצפויה לחולל מהפכה בעולם המחשוב,” אומר ד”ר נתנאל לינדנר, העומד בראש בית הספר. “במשימות מסוימות הם צפויים להוביל לקפיצת מדרגה איכותית יחסית למחשבים המוכרים לנו. אף שעדיין איננו יכולים לחזות את היקף השפעתם של המחשבים הקוונטים, יש בקהילה המדעית תמימות דעים שהשפעתם על המחקר, התעשייה והעסקים תהיה עצומה.”

בית הספר התקיים במסגרת מרכז הקוונטום ע”ש הלן דילר בטכניון ובתמיכתו הנדיבה של רוברט מגיד, התומך זה שנים בפעילות הקוונטום בטכניון. לדברי ראש המרכז פרופ’ יוסי אברון, “המחשבים הקוונטיים הקיימים עדיין נמצאים בחיתוליהם ואין להם שימושים פרקטיים. הם משמשים פלטפורמה למשחקים של מדעני מחשוב קוונטים ומזכירים את הסנוניות של עולם המחשוב, כמו משחק המחשב של אטארי שהקדים את המחשבים האישיים הראשונים.”

את החלק המעשי של הקורס, שנועד להכשיר את המשתתפים ולהעניק להם את הידע הנדרש לכתיבת תוכנה המפעילה מחשבים קוונטיים, העבירו הדוקטורנטית תסנים ותד וד”ר יוסי ווינשטיין. לדברי ותד, “התוכנה האמורה מאפשרת לממש מגוון רחב של אפליקציות, ניסויים ואלגוריתמים קוונטיים, והקורס העניק למשתתפים הזדמנות לחקור ולגלות בעצמם מה הן האפשרויות הגלומות בעולם המחשוב הקוונטי. המשתתפים בחלק המעשי למדו להשתמש בממשק הגרפי של  IBMהזמין כממשק Web browser. ממשק ידידותי זה מאפשר למשתמש לבנות מעגלים קוונטיים בצורה גרפית ולהריץ אותם מרחוק על גבי המחשבים הקוונטיים של IBM. ‎‎בנוסף הועברו תרגולים מעמיקים על השימוש בספרייה הנקראת Qiskit שפותחה גם היא על ידיIBM . ספרייה זו כתובה בשפת Python  והיא כוללת כלים ופונקציות מובנות המשמשות לבניית מעגלים קוונטיים מורכבים. הספרייה מכילה מגוון גדול של אלגוריתמים קוונטיים שלמים. אחת הדוגמאות המעניינות הנמצאות בספרייה היא אלגוריתם חדש יחסית לחישוב מצבי יסוד של מולקולות על ידי חישוב משולב על גבי המחשב הקלאסי והמחשב הקוונטי”.

חוקרים בטכניון פיתחו שיטה חדשנית, בעלת דיוק גבוה, לאבחון קורונה ללא צורך בהגברת PCR. בשיטה זו מזוהה נוכחותו של נגיף SARS-CoV-2 בדגימה על סמך ספירה וכימות של מולקולות אר-אן-איי בודדות.

את המחקר שהתפרסם בכתב העת ACS Nano הובילו פרופ’ עמית מלר והפוסט-דוקטורנטית ד”ר יאנה רוזבסקי והשתתפו בו ד”ר טל גלבוע, ד”ר קסנדר ון קוטן וד”ר דיאנה הוטנר – כולם חוקרים בפקולטה להנדסה ביו-רפואית בטכניון – ופרופ’ אולריקה שטיין ממרכז מקס דלברוק לרפואה מולקולרית ומבית החולים שריטה בברלין.

בדיקת RT-qPCR, שהיא הבדיקה הנהוגה כיום באבחון Covid-19, מבוססת על שורה של שלבי הכנה ובהם איסוף הדגימה מהנבדק באמצעות מטוש, “פתיחה” של הנגיף כדי לחשוף את החומר הגנטי שבתוכו ומיצוי החומר הגנטי של האר-אן-איי. לאחר מכן מגיע שלב ה-RT, ובעברית “שעתוק לאחור”, שבו מתורגמים רצפי האר-אן-איי לרצפי די-אן-איי, ואחריו שלב ה-PCR (“הגברה מעריכית”) שמכפיל שוב ושוב את מולקולות הדי-אן-איי כדי להגיע לכמות המאפשרת דגימה שלהן בתמיסה וקביעה אם אכן מדובר בדי-אן-איי של SARS-CoV-2.

בדיקת RT-qPCR היא תהליך ממושך המצריך חומרים מיוחדים (ריאגנטים), ציוד מעבדה יקר ואנשי מקצוע מנוסים. יתר על כן, מחקרים שנערכו לאחרונה מעידים כי תוצאות הבדיקה עשויות להשתנות מיום ליום וכי בתהליך ההגברה המאסיבי עלולות להיווצר טעויות משמעותיות. זה הרקע למאמץ הכלל עולמי לפיתוח שיטות מהירות, זולות ומדויקות יותר. זהו אתגר מורכב מאוד כשלעצמו, והוא מורכב במיוחד כאשר מולקולות הנגיף מועטות ואינן תופסות חלק משמעותי בדגימה.

שיטת האבחון החדשנית שמציגה קבוצת המחקר של פרופ’ מלר במאמר מבוססת על טכנולוגיה מקורית שהוא מפתח בעשור האחרון, טכנולוגיה שיעילותה כבר הודגמה בהקשרים רבים אחרים. מטרתה: single-molecule sensing, כלומר אבחון קליני על סמך אנליזה של מולקולות ביולוגיות בודדות, ללא צורך בדגימות גדולות המכילות העתקים רבים של אותה מולקולה. טכנולוגיה זו, שפותחה בין השאר לצורך אבחון תאי סרטן על סמך סמנים ביולוגיים, מבוססת על משיכת מולקולות ביולוגיות כגון די-אן-איי, באמצעות שדה חשמלי, לתוך חור ננומטרי המכיל חיישנים חשמליים או אופטיים. הפלט האלקטרוני עובר ניתוח חישובי המאפשר זיהוי וספירה ישירה ומיידית של המולקולות. גישה זו פותחת אפשרות למזעור מערכות החישה המולקולריות תוך שיפור הדיוק והאמינות של הבדיקות והרחבתן למקרים שבהם הגברת ה-PCR אינה יעילה או שהיא פוגעת במהימנות הבדיקה.

המאמר הנוכחי מציג יישומים של שיטה זו בשני הקשרים: איתור מולקולות אר-אן-איי המדווחות על היווצרות סרטן גרורתי ואבחון קורונה. בשני המקרים פיתחו החוקרים תהליך לפירוק אנזימטי של כל מולקולות הרקע מלבד מולקולות המטרה הרלוונטיות.  בהקשר הראשון הדגימו החוקרים את פוטנציאל השיטה לטובת גילוי מוקדם של סרטן גרורתי, וזאת על ידי כימות עוצמת ההתבטאות של MACC1 – אחד הגנים החיוניים למעבר למצב גרורתי. הודות לרגישותה הרבה הצליחה הטכניקה החדשה לכמת את התבטאות הגן במדויק בתאים סרטניים מתחילת המחלה – אתגר שטכנולוגיות מבוססות PCR  כשלו בו. למותר לציין שככל שהסמנים הגנטיים של מחלת הסרטן מתגלים בשלב מוקדם יותר, סיכויי הצלחת הטיפול גדלים מאוד.

בהקשר השני החוקרים כימתו באותה שיטה את מולקולות האר-אן-איי של נגיף SARS-CoV-2. השיטה המוצגת במאמר, RT-qNP, אינה השיטה הראשונה לאנליזה של מולקולה בודדת, אולם בניגוד לקודמותיה היא מייתרת תהליכים מקדימים המכניסים “רעש” וחוסר דיוק למערכת. שניים מתהליכים “מרעישים” אלה הם טיהור הדגימה, המוביל לאובדן של רוב הסמנים הביולוגיים המשמעותיים, והגברה של מולקולות הדי-אן-איי המובילה כאמור לשגיאות ולאבחון שגוי.
לדברי פרופ’ מלר, “השיטה שלנו מאפשרת חישה כמותית של הביטוי הגנטי של המולקולה באמצעות התקן מבוסס ננו-חיישנים פשוט יחסית, ללא צורך בטיהור הדגימה וללא צורך בהגברה – תהליכים הפוגעים ברגישות הבדיקה ובמהימנותה. כפי שהראינו, הטכנולוגיה שלנו משמרת במשך כל התהליך את רמת הביטוי הגנטי של מולקולות האר-אן-איי המקוריות. כך מושגת אנליזה מדויקת יותר, החיונית בשני ההקשרים הנדונים – סרטן גרורתי ונגיף SARS-CoV-2.”

עבור קבוצת המחקר של פרופ’ מלר, המאמר הנוכחי הוא ציון דרך חשוב מאוד אולם אינו סוף פסוק. מערכת החישה המבוססת ננו-חרירים עתידה להפוך להתקן נייד ולייתר את השימוש בציוד מעבדתי מסורבל. המחקר ממשיך לאפיקים טכנולוגיים וקליניים בפקולטה להנדסה ביו-רפואית בטכניון תוך שיתוף פעולה עם בנק הדגימות (biobank) בקריה הרפואית רמב”ם. בה בעת נעשים צעדים למסחור הטכנולוגיה כדי להביאה בהקדם האפשרי לשימוש רחב.

המחקר נתמך על ידי האיחוד האירופי (מענק ERC במסגרת תוכנית Horizon 2020 של הנציבות האירופית למחקר באיחוד האירופי), קרן המדע הלאומית (ISF) ותוכנית SignGene התומכת במשתלמים לדוקטורט.

למאמר במגזין ACS NANO  לחצו כאן

תוכנית “הכוכבים העולים” של אינטל העולמית בחרה בעשרה חברי סגל הצפויים לפתח טכנולוגיות מחשוב חדשות. חוקרים אלה מפתחים כבר כיום טכנולוגיות חדשניות בתחומים מגוונים – ממחשוב ענן, דרך פלטפורמות מחשוב והתקני זיכרון הפועלים בהספק נמוך במיוחד, ועד מערכות בינה מלאכותית הלומדות תוך כדי תנועה.

התוכנית מטפחת אקדמאים הצפויים להפוך למנהיגי העתיד בטכנולוגיות מחשוב פורצות דרך ותומכת גם בשיתופי פעולה ארוכי טווח עם אנשי מפתח בתחום הטכני באינטל. החוקרים נבחרו  על סמך מחקר מתמשך במדעי המחשב, בהנדסה ובמדעי החברה כדי לתמוך במהפכה הדיגיטלית העולמית בתחומים הבאים: תוכנה, אבטחה, ענן, זיכרון, ארכיטקטורה ועיבוד.

ד”ר דניאל סודרי נבחר לרשימה היוקרתית לנוכח הישגיו הנוגעים לאתגרי הליבה בייעול הלמידה העמוקה במונחים של משאבי מחשוב. המודלים שפיתח מאפשרים להפיק מרשתות נוירונים ביצועים טובים ללא צורך בדיוק נומרי גבוה, וכך סוללים את הדרך לצמצום שטח הצ’יפ, לצמצום הזיכרון הנדרש לאחסון רשת הנוירונים ולשיפור משמעותי בניצולת האנרגטית.

ד”ר סודרי השלים את כל תאריו בטכניון – תואר ראשון (בהצטיינות יתרה) בהנדסת חשמל ובפיזיקה ודוקטורט במסלול ישיר במרכז לחקר רשתות ביולוגיות בהנחיית פרופ’ רון מאיר. הוא הצטרף לסגל הפקולטה להנדסת חשמל ע”ש ויטרבי באוקטובר 2017 אחרי פוסט-דוקטורט באוניברסיטת קולומביה בניו-יורק, שם עסק בקשרים בין מדעי המוח ללמידה חישובית.

ד”ר סודרי, עמית קתדרת טאוב למנהיגים במדע וטכנולוגיה, זכה במענק AI GRANT, בפרס גולדברג על תרומה לתעשייה הישראלית, במלגת Gruss Lipper, במלגת Technion-MIT ועוד.

בעבודתו המחקרית משלב ד”ר סודרי תאוריה ופרקטיקה בספקטרום רחב של תחומים ובהם למידה

עמוקה ((Deep learning, מערכות לומדות, למידה חישובית ומדעי המוח. למחקריו השלכות יישומיות רבות ומגוונות ובהן זיהוי עצמים בתמונות, זיהוי דיבור, ניבוי התפשטות מגפות ושיפור ביצועים של טלפונים סלולריים.

ד”ר סודרי הוא היחיד ברשימה מאוניברסיטה מחוץ לארה”ב. שאר חברי הסגל ברשימה הם מאוניברסיטאות אמריקאיות מובילות: קורנל, ג’ורג’יה טק, סטנפורד, אוניברסיטת קליפורניה סן דייגו, אוניברסיטת אילינוי באורבנה שמפיין, אוניברסיטת מישיגן, אוניברסיטת פנסילבניה, אוניברסיטת טקסס באוסטין ואוניברסיטת וושינגטון.