מחבר: shlomi ben-oz

 

היום קיבלו את פרס נובל פרופ’ ג’יימס אליסון וד”ר ארתור אשקין. הם מצטרפים לקהילה רחבה של זוכי פרס הארווי שזכו לימים בפרס נובל

פרופ’ ג’יימס אליסון וד”ר ארתור אשקין, שקיבלו היום את פרס נובל ברפואה ובפיזיקה בהתאמה, הם חתני פרס הארווי מטעם הטכניון. בכך הם מצטרפים לקבוצה גדולה של חוקרים שזכו בשני הפרסים. מאז שנת 1986 ועד כה זכו 16 זוכי פרס הארווי, כלומר 26% מהם, בפרס נובל, ולכן נחשב פרס הארווי ל”מנבא נובל”.

פרס הארווי ניתן בטכניון לראשונה בשנת 1972 מהקרן שהוקמה על ידי ליאו הארווי ז”ל. מטרתו: להוקיר נשים וגברים שתרמו תרומה משמעותית לקידום האנושות בתחומי המדע והטכנולוגיה, בריאות האדם וקידום השלום במזרח התיכון. כל זוכה בפרס מקבל 75,000 דולר.

ד”ר ארתור אשקין, 96, קיבל את פרס נובל בפיזיקה. הוא זכה בפרס הארווי בשנת 2004 על תרומתו המחקרית לשליטה על תנועת חלקיקים בעזרת כוחות אופטיים ועל המצאת “המלקחיים האופטיים” המאפשרים ללכוד חלקיקים באמצעות אור. במשך עשרות שנים הוא הוביל את המחקר בלייזרים במעבדות בל.

פרופ’ ג’יימס אליסון, 70, קיבל את פרס נובל בתחום הרפואה. הוא זכה בפרס הארווי בשנת 2014 על פיתוח פרדיגמה חדשה לטיפול בסרטן – האימונותרפיה, שפירושה טיפול בסרטן באמצעות שחרור ה”בלמים” המעכבים את המערכת החיסונית. על סמך מחקריו פותחה התרופה Yervoy (Ipilimumab) שאושרה בארה”ב לטיפול במלנומה גרורתית בבני אדם.

אלה כמה מזוכי פרס הארווי שזכו לימים בפרס נובל:

פרופ’ עדה יונת ממכון ויצמן למדע, כלת פרס הארווי לשנת 2002, זכתה בפרס נובל בכימיה לשנת 2009 על פענוח מבנה הריבוזום, המייצר את החלבונים בתא.

פרופ’ אליזבת בלקברן, כלת פרס הארווי לשנת 1999, זכתה בפרס נובל ברפואה לשנת 2009 על גילוי האנזים טלומרז והמנגנון הטלומרי המגן על הכרומוזומים.

פרופ’ ריינר וייס ופרופ’ קיפ תורן, חתני פרס הארווי לשנת 2016, זכו בפרס נובל בפיזיקה לשנת 2017 על גילויים של גלי הכבידה – גילוי שאימת ניבוי חשוב בתורת היחסות הכללית של אלברט איינשטיין.

פרופ’ ברט סאקמן, חתן פרס הארווי לשנת 1991, זכה בהמשכה של אותה שנה בפרס נובל ברפואה על גילוי התעלות היוניות המעבירות מידע באורגניזם.

פרופ’ פייר ג’יל דן-ג’ן, חתן פרס הארווי לשנת 1988, זכה בפרס נובל בפיזיקה לשנת 1991 על פיתוח התצוגה הגבישית הנוזלית (LCD).

פרופ’ שוג’י נקמורה, חתן פרס הארווי לשנת 2009, זכה בפרס נובל בפיזיקה לשנת 2014 על פיתוח נורת ה-LED הכחולה שאפשרה את פיתוח ה-LED הלבן.

 

לרשימה המלאה של זוכי פרס הארווי ובהם חתני פרס נובל לחצו כאן

חברת Jet-Eat היא הזוכה הגדולה באירוע הגמר של תוכנית  EIT Food Accelerator Network שהתקיים בפריז.

החברה נבחרה מבין עשרות חברות שהשתתפו בתוכנית האירופית וזכתה ב-60 אלף יורו להמשך פיתוחה.
ג’ט-איט שהוקמה השנה, היא החברה הראשונה בעולם שפיתחה טכנולוגיה לייצור בשר ובשר ממקור צמחי בהדפסת תלת-ממד. היא מחברת את מדעי המזון לחידושים האחרונים בהדפסת תלת-ממד ובהדפסה דיגיטלית. מייסדי החברה אשחר בן שטרית, אלכסיי טומסוב, אדם להב ועמית קינן מעריכים ש Jet-Eat-תוביל מהפכה דיגיטלית בעולם המזון על כל שלביו: פיתוח, ייצור והפצה.
בקיץ האחרון השתתפה החברה בתוכנית ההאצה הראשונה לחברות סטארטאפ בתחומי המזון והחקלאות, שהתקיימה בפקולטה להנדסת ביוטכנולוגיה ומזון בטכניון. את התוכנית יזם המכון האירופי לחדשנות ולטכנולוגיה (EIT) בשיתוף עם שטראוס גרופ. תוכנית ההאצה הייחודית, שנועדה לטפח חדשנות ויזמות בעולם המזון, התקיימה בשלוש מדינות במקביל: בטכניון בישראל, במכונים השוויצרים לטכנולוגיה EPFL ו- ETH ציריך ובאוניברסיטת מינכן (TIM) בגרמניה.
באירוע הגמר בפריז ייצגו את האקסלרטור בטכניון גם החברות Kiinns הישראלית ו-Natufia האסטונית

לכתבה בידיעות אחרונות: http://bit.ly/2zRlw2E

 

הנציבות האירופית העניקה את “פרס החדשנות” לפרופ’ חוסאם חאיק מהטכניון על פיתוח SniffPhone – מערכת לאבחון מחלות בשלב מוקדם על סמך הבל הפה של הנבדק. הפרס ניתן לו בשבוע שעבר בליסבון במסגרת EFECS – כנס הפורום האירופי לרכיבים אלקטרוניים ולמערכות אלקטרוניות. זו השנה הראשונה להענקת הפרס.

פרופ’ חאיק, חבר סגל בפקולטה להנדסה כימית ע”ש וולפסון, זכה להכרה בינלאומית נרחבת ומחקריו מקבלים תמיכה משמעותית מהאיחוד האירופי.

לכתבה בעיתון הארץ: http://bit.ly/2PTwJKf

לכבוד החנוכה: סטודנטים מהפקולטה להנדסת מכונות מדליקים נרות בחנוכיה – כמובן שלא בדרך הקלה…
חג חנוכה שמח מהטכניון!!

פרופ’ יוג’ין קנדל, שהיה יו”ר המועצה הלאומית לכלכלה, הרצה בטכניון במסגרת כנס תוכנית המנהיגות של צוקרמן, המגשרת בין האוניברסיטאות בישראל לאקדמיה האמריקאית

“ישראל היא סיפור הצלחה טכנולוגי, אבל כדי להישאר רלוונטיים עלינו לצמוח.” כך אמר פרופ’ יוג’ין קנדל, בעבר יו”ר המועצה הלאומית לכלכלה במשרד ראש הממשלה, בהרצאתו בטכניון ב-7 בנובמבר. ההרצאה התקיימה במסגרת הכנס השנתי של תוכנית המנהיגות של צוקרמן – תוכנית אקדמית שנועדה להגביר את הניידות ולעודד שיתופ פעולה בין חוקרים פוסט-דוקטורנטים בישראל ובארצות הברית.

פרופ’ קנדל, המכהן כיום כמנכ”ל Start-Up Nation Central – עמותה הפועלת להעצמת ההשפעה הטכנולוגית של ישראל ברחבי העולם – אמר כי “המשק הישראלי מפוצל כיום לשתי כלכלות –הכלכלה ה’תחתונה’ שבה הפריון נמוך והכלכלה ה’עליונה’ שאחראית לכ-50% מהתוצר. הפער קיים גם במשכורות, הגבוהות בכלכלה העליונה ב-2.5%ף והוא מעצים את אי השוויון. אנו פועלים לסייע לשתי הכלכלות לצמוח בנפרד אך בה בעת לשמר חברה אחת. לשם כך עלינו לשנות את ההתפלגות בשוק העבודה.”

תוכנית Zuckerman STEM Scholars Program, שנוסדה על בסיס תרומה של 100 מיליון דולר מאיש העסקים והפילנתרופ מורט צוקרמן, מעניקה לחוקרים אמריקאים וישראלים הזדמנות לשתף פעולה ביניהם. התוכנית נוסדה בשנת 2016 בהסכם בין קרן צוקרמן לארבעה מוסדות אקדמיים בישראל – הטכניון, האוניברסיטה העברית, אוניברסיטת תל אביב ומכון ויצמן למדע – ולאחרונה הצטרפו אליה אוניברסיטת בר אילן, אוניברסיטת חיפה ואוניברסיטת בן גוריון.

יו”ר ות”ת פרופ’ יפה זילברשץ אמרה כי “האג’נדה של תוכנית צוקרמן דומה לזו שלנו: חיזוקה של מדינת ישראל באמצעות האקדמיה הישראלית. אנו שואפים להביא את אמריקה לישראל ולא רק ישראלים לאמריקה, ורוצים שחוקרים מחו”ל יראו את היכולות הגבוהות של המוסדות שלנו.” פרופ’ זילברשץ הוסיפה כי “כל אוניברסיטאות המחקר בישראל כבר מקיימות קשרים אקדמיים ענפים בעולם, אבל האתגר שלנו כיום הוא למצב את ישראל כמקום הטוב ביותר למחקר. אחוז הסטודנטים הזרים עדיין נמוך בישראל יחסית ל-OECD, וזה מצב שאנחנו מבקשים לשנות.”

את הכנס, שהתקיים תחת הכותרת “עתיד החינוך המדעי-טכנולוגי” (What’s Next in STEM), הנחתה פרופ’ אילת ברעם-צברי מהפקולטה לחינוך למדע וטכנולוגיה בטכניון. “נולדתי בישראל אבל שהיתי שנה באוניברסיטת קורנל, שהרחיבה את אופקי החינוך שלי ואת הידע שלי בתחום שבו אני עוסקת,” אמרה פרופ’ ברעם-צברי בפתיחת האירוע. “לכן אני שמחה מאוד על החלטתה של קרן צוקרמן להתמקד בשיתופי פעולה מחקריים.”

סגן הנשיא לקשרי חוץ ופיתוח משאבים בטכניון, פרופ’ בועז גולני, אמר ש”הגשר האקדמי שמורטימר צוקרמן הקים בין ארצות הברית לישראל ייזכר כאחד הפרויקטים החשובים ביותר שלו. התוכנית מעניקה ניידות לפוסט-דוקטורנטים ולחוקרים ישראלים הזדמנות לחזור לישראל אחרי הפוסט-דוקטורט.” פרופ’ גולני הוסיף כי “אנחנו בהחלט מודאגים מהקולות האנטי-ישראליים בקמפוסים בארה”ב, ואני שומע קריאות על ישראל כ’מדינת אפרטהייד’. הטענה הזאת מופרכת, כפי שתוכלו להיווכח במו עיניכם אם תדברו בטכניון עם סטודנטים מכל המגזרים והעדות. הקשרים הבין-מגזריים האלה קיימים בכל האוניברסיטאות השותפות בתוכנית צוקרמן.”

את הנהלת קרן צוקרמן יצגו אחייניו של מורט, אריק גרטלר וג’יימס גרטלר, שהודו למנהלת מכון צוקרמן בישראל לינה דה שלטון על פעילותה החיונית להצלחת התוכנית. אריק גרטלר הכריז על הצטרפותה של MIT לתוכנית והוסיף שהצטרפותן של שלוש אוניברסיטאות ישראליות לתוכנית היא צעד חשוב בקידום חזונו של מר צוקרמן. “כולכם נבחרתם כי אתם מבריקים, זה ברור,” הוא אמר לעמיתי התוכנית, “אבל גם מפני שאתם מנהיגי העתיד. לכן אל תחשבו רק על המחקר שלכם אלא גם על המנהיגים שברצונכם להיות.”

“תוכנית צוקרמן נכנסת לשנתה השלישית,” אמר ג’יימס גרטלר, “ואנחנו משתפים פעולה עם 7 אוניברסיטאות ישראליות המיוצגות כאן בכנס. שיתוף הפעולה שלנו בארצות הברית התרחב מ-23 ל-45 אוניברסיטאות אמריקאיות. יש לי תואר מהרווארד אבל המפגש אתכם, עמיתי התוכנית, ממלא אותי ענווה. כמה מכם עשויים לזכות בפרס נובל, ואם עבודתכם המעולה מסייעת במאבק ב-BDS, מה טוב.”

פרופ’ שי מנור מהפקולטה להנדסת חשמל ע”ש ויטרבי הציג את מצב המחקר בבינה מלאכותית וד”ר עמרי קורן מאוניברסיטת בר אילן הציג את ההתפתחויות בחקר המיקרוביום – אוכלוסיית החיידקים בגוף האדם. במסגרת הכנס התקיימו הרצאות של עמיתי תוכנית צוקרמן: ד”ר ג’וזף לפקוביץ מהפקולטה להנדסת אווירונוטיקה וחלל בטכניון, ד”ר טיפני לואיס מאוניברסיטת חיפה, ד”ר דניאל קגן מאוניברסיטת בן גוריון, ד”ר עמרי וורצל מאוניברסיטת תל אביב, ד”ר דליה פרז ממכון ויצמן וד”ר לורל סטפנסון הסקינס מהאוניברסיטה העברית.

“זה היה יום מעורר השראה,” אמרה נשיאת אוניברסיטת בן גוריון פרופ’ רבקה כרמי בדברי הסיכום. “כל האוניברסיטאות המיוצגות כאן הן אוניברסיטאות מעולות ומצטיינות המובילות במחקר בעולם כולו. עמיתי תוכנית צוקרמן מייצגים את עתידה של מדינת ישראל ואת עתיד העולם. אני פונה לקרן בבקשה לקדם נשים במדע ובטכנולוגיה – תחומים שבהן אין ייצוג הולם לנשים. כולנו באוניברסיטאות פועלים לקידום נשים, אבל אתם תוכלו להאיץ את כניסתן של נשים לאקדמיה בתחומי המדע וההנדסה.”

http://zuckerman-scholars.org/second-zuckerman-us-israel-symposium-program/

 

 

 

 

רוצים להגיע? להרשמה הקליקו

כ- 1,000 תלמידי תיכון השתתפו בכנס ראשון מסוגו שיזמו אגף התקשוב וההגנה בסייבר בצה”ל, הטכניון ועיריית חיפה

בכנס ה”סייברטק” שהתקיים באולם צ’רצ’יל בטכניון השתתפו מאות מתלמידי בתי הספר התיכוניים בחיפה, אשר לוקחים חלק בתכניות המצוינות במתמטיקה ומדעים שמובילה עיריית חיפה.

בכנס ה”סייברטק” שהתקיים ב-28 בנובמבר בטכניון השתתפו מאות מתלמידי בתי הספר התיכוניים בחיפה, אשר לוקחים חלק בתכניות המצוינות במתמטיקה ומדעים שמובילה עיריית חיפה.

את הכנס פתחה סיגל ציוני, מחזיקת תיק החינוך בעיריית חיפה, שבירכה בשם ראש העיר עינת קליש-רותם: “שדה הקרב הקלאסי השתנה ממלחמה פרונטלית למלחמת סייבר. המדינה אמנם זקוקה מאוד ללוחמי שטח מצוינים, אבל עלינו להיערך גם למלחמת המוחות. אנו זקוקים לאלה המפעילים מערכות חכמות וחדשניות כדי לעמוד בסטנדרטים נדרשים במציאות משתנה. השילוב בין האקדמיה לבין החינוך העל-יסודי החל לפני שנים בעיריית חיפה בהובלתה של רחל מתוקי ז״ל, שהאמינה בבניית שותפויות, ואת התוצרים של חזונה אנו רואים היום. צה”ל והטכניון הם שותפים משמעותיים ואסטרטגיים במערכת החינוך. אנו רואים בכם את העתיד ואני מאחלת לכם הצלחה רבה.”

אל”מ ע’, מפקד ממר”ם באגף התקשוב וההגנה בסייבר בצה”ל, תיאר בפני התלמידים את היחידות המובילות בתחום התקשוב והסייבר בצה”ל ואת דרכי ההרשמה למיונים. הוא אמר ש”להיות ממר״מניק זה לא רק להיות חלק ממשפחה, זה להיות חלק מקהילת הדיגיטל הישראלית, קהילה של מצוינות. האחריות שלנו היא להשיג עליונות במידע כדי לאפשר לצה״ל את חופש הפעולה המבצעי. כדי לממש את האחריות הזו אנו זקוקים לכם – היצירתיים, הסקרניים, היוזמים – שתצטרפו לצוות של הטובים ביותר באגף התקשוב וההגנה בסייבר.״

פרופ’ כרמל דומשלק, דיקן הפקולטה להנדסת תעשיה וניהול ע”ש דוידסון בטכניון, הציג את “אלונים” – תוכנית עילית חדשה במסגרת העתודה האקדמית של צה”ל. מדובר בתוכנית שנפתחה השנה בטכניון ומאפשרת למשתתפיה להשלים בזמן קצר מאוד, 4.5 שנים בלבד, תואר ראשון ושני בהנדסת נתונים ומידע.

במסגרת המושבים שהתקיימו בכנס סיפר ארז ליבנה, יזם ויועץ שייסד את חברת הביוטק הישראלית vecoy, על טכנולוגיות עתידניות: “העולם נע מהר מאוד, ויש יגידו אפילו מהר מדי. אינטרנט וסלולר, גנטיקה ורובוטיקה, רשתות חברתיות ומהפכת המידע – במאה ה-21 מהפיכות הן היום-יום שלנו ונראה שהעולם משתנה לנגד עינינו.”

לאחר ההרצאה הוזמנו התלמידים לסייר בתצוגה של אגף התקשוב והסייבר של צה”ל, שבה הוצגו אפליקציות ופיתוחים טכנולוגיים של מצפן וממר”ם, הגנה בסייבר מחשב, אמצעים מבצעיים ללוחמה מבוססת רשת, מציאות מדומה וכלים מבצעיים.

תוכנית המצוינות במתמטיקה ומדעים, שעיריית חיפה מובילה בבתי הספר התיכוניים בעיר, כוללת תגבורים לימודיים בקבוצות קטנות והתנסות בלמידת חקר באקדמיה, תוך הכרות עם עולם ההייטק. מטרתה לעודד תלמידים לסיים עם תעודת בגרות הכוללת 4 או 5 יחידות לימוד במתמטיקה ומקצוע מדעי אחד לפחות. בשנת הלימודים תשע”ח, 46% מבוגרי י”ב בחיפה סיימו מתמטיקה ברמות הגבוהות – 4 ו- 5 יחידות לימוד.

 

מדובר בכלי חדשני שצפוי להאיץ את פיתוחם של טיפולים רפואיים חדשים

כתב העת Nature Methods מדווח על אלגוריתם מהפכני הנשען על Big Data ועל מערכת מחשב לומדת לחיזוי של תוצאות ניסוי בבני אדם על סמך תוצאות ביניים של ניסויים שנעשו בעכברים. המערכת עשויה לצמצם בעתיד את מספר הניסויים בעכברים.

את המערכת פיתחו חוקרים מקבוצת המחקר בראשות פרופ’-משנה שי שן-אור מהפקולטה לרפואה ע”ש רפפורט בטכניון עם חוקרים מאוניברסיטת סטנפורד. את המחקר הובילה הדוקטורנטית רחלי נורמנד.

השימוש בעכברי מעבדה למחקר בסיסי ופרה-קליני חיוני לקידום הרפואה ולפיתוח תרופות וטיפולים חדשים. לפיכך הוא רווח מאוד במעבדות מחקר בארץ ובעולם. מחקרים בעכברי-מודל הכרחיים בניסויים שאי אפשר לערוך בבני אדם בשל שיקולים אתיים – לדוגמה, בחקר מחלות ותהליכים פיזיולוגיים במוח, בטחול ובלב ובבדיקת יעילותם של טיפולים חדשים במצבי חולי.

אולם למרות השימוש השכיח בעכברי מעבדה, ידוע כיום שאי אפשר לגזור מסקנות ישירות מהניסוי בעכברים להבנת השפעת הטיפול על האדם. זאת בשל ההבדלים הרבים בין שני המינים בפיזיולוגיה, בגנטיקה, בתוחלת החיים ובסביבת המחיה. במילים אחרות, תופעות רבות “אובדות בתרגום” במעבר מעכבר לאדם, ורבות מהתרופות הפועלות על עכברי מעבדה נכשלות כשהן נבדקות על בני אדם. הכלי שפותח בטכניון מנבא את הרלוונטיות של תוצאות הניסויים המקדימים בעכברים לפיזיולוגיה של האדם, ולכן עשוי להאיץ פיתוח תרופות חדשות ולהפחית באופן דרמטי את עלויות הפיתוח.

 

אחת ההתפתחויות שאפשרו את פריצת הדרך הנוכחית היא נורמה חדשה יחסית: העלאה לאינטרנט של הנתונים הגולמיים של ניסויים מדעיים. שינוי זה, שמקורו בפרויקט הגנום האנושי, הוביל לכך שכיום קיימות מדידות של יותר מ-2 מיליון דוגמאות. רובן נאספו מרקמות של בני אדם חולים ומרקמות חולות של חיות-מודל. בכל דוגמה כזו נמדדה רמת הביטוי של ה-mRNA – רכיב מרכזי בייצור חלבונים – של עשרות אלפי גנים בגנום.

“זאת כמות אדירה של Big Data – מידע עצום שנאגר ברשת ובדרך כלל אינו משמש מעבר למחקר שבו הוא נוצר,” אומר פרופ’-משנה שן-אור. “הנחת היסוד שלנו היא שבנתונים אלה גלומים אוצרות חבויים הניתנים לשליפה באמצעות חשיבה יצירתית ופיתוחים אלגוריתמיים. במחקר הנוכחי החלטנו לרתום את המידע הזה לאתגר של תרגום ממצאים בחיות מודל לתובנות רלוונטיות בבני אדם. במילים אחרות, המחקר הזה נועד לגשר על ‘פער המינים’ שנובע מההבדלים בין האדם לחיות מודל.”

 

פרופ’-משנה שן-אור, רחלי נורמנד ועמיתיהם פיתחו אלגוריתם המבצע “תרגום” חכם יותר של ניסויים שנעשו בעכברים ומאפשר להסיק מהם את ההשלכות על הפיזיולוגיה האנושית. המערכת קרויה FIT, ראשי תיבות של Found In Translation (משחק מילים על Lost In Translation). באמצעות אותו Big Data – מידע רב שנצבר בניסויים קודמים והועלה לרשת – לומדת המערכת את היחס בין ביטוי גנים בעכברים לבין הביטוי שלהם במצב המקביל בבני אדם. וכך, בהינתן ניסוי חדש בעכברים כגון טיפול תרופתי חדש, המערכת מזהה עבור כל גן אם המידע שנאסף מניסויים קודמים מועיל לניסוי החדש. במידה שהמידע רלוונטי, המערכת מתקנת את התוצאה שנמדדה בניסוי החדש ומאפשרת לחוקרים לפרש את ממצאי הניסוי בעכבר באופן הרלוונטי לבני אדם.

החוקרים בדקו את ביצועי FIT על 170 ניסויים שונים בעכברים והראו שב-88% מהמקרים בהם FIT נמצא רלוונטי לניסוי החדש בעכבר, המערכת אכן מנבאת נכונה את ביטוי הגנים במצבי החולי המקבילים בבני אדם. מדובר בשיפור של עד 50% בהסקת המסקנות מניסוי העכבר לבני אדם. בנוסף, החוקרים בדקו באופן ניסיוני חיזוי של FIT מתוצאות ניסוי בעכבר הממדל את מחלת המעי קרוהן. FIT חזה כי הגן ILF3 צפוי להתבטא בבני אדם למרות העובדה שאינו מתבטא בעכברים. בניסוי אימות (ולידציה) הראו החוקרים שהתוצר החלבוני של הגן ILF3 אכן מתבטא בדגימות מעי של חולי קרוהן – תוצאה שלא הייתה ידועה עד כה ולא הייתה מתגלה ללא השימוש במערכת הלומדת.

“תהליך זה לא רק משפר את הדיוק המחקרי,” מסכם פרופ’-משנה שי שן-אור, “אלא גם מונע טעויות פרשניות ומקצר את תהליך הפיתוח של טיפולים חדשים ותרופות חדשות.”

למאמר בכתב העת Nature Methods לחצו כאן

 

 

חוקרי הטכניון פיתחו שיטה פשוטה, מהירה ומדויקת להפקה של מולקולות אורגניות מאתגרות החיוניות בתעשיית התרופות, בענפים ונוספים ובעולם המחקר. הממצאים התפרסמו בכתב העת Nature Chemistry

 

חוקרים בפקולטה לכימיה ע”ש שוליך בטכניון פיתחו גישה חדשה ליצירה של מולקולות אורגניות בעלות מספר מרכזים סטריאוכימיים סמוכים. השיטה מבוססת על שני שלבים והיא מאופיינת בפשטות, בסלקטיביות, בגיוון, במהירות ובעלות נמוכה. הממצאים התפרסמו בכתב העת Nature Chemistry.

המחקר נערך במעבדה לכימיה אורגנית בטכניון על ידי ראש המעבדה פרופ’ אילן מרק והחוקרים ד”ר דייוויד פיירו וד”ר ג’פרי בראפרטס. החוקרים פיתחו שיטה חדשנית ליצירה של מולקולות אורגניות מורכבות על פי דרישה.

סינתזה אורגנית היא יצירה של מולקולות אורגניות, שהן תרכובת כימיות המכילות אטומי פחמן. מטרתו של תחום זה בכימיה היא לאפשר למדענים לייצר ולחקור מולקולות אורגניות, גם כשהן מורכבות מאוד, על פי דרישה. בענף זה מפותחות כל העת שיטות חדשניות ליצירת מולקולות אורגניות מאתגרות שיהיו מהירות, זולות וסלקטיביות ככל האפשר.

“אחד האתגרים העיקריים בתחום הוא היכולת לייצר באופן סלקטיבי מולקולות מוגדרות מבחינה גיאומטרית, וכן ליצור כל צורה גיאומטרית אחרת של המולקולה שנבקש,” מסביר פרופ’ מרק. “במעבדה שלנו בטכניון הצלחנו לפתח גישות חדשות לבעיות אלה באלגנטיות ובפשטות.”

היכולת לייצר מולקולות אורגניות באופן מדויק על פי דרישה היא יכולת חיונית בעולם הכימיה. אתגר זה מסובך מסיבות שונות:

במולקולות אורגניות חשובות קיימים לרוב מרכזים סטריאוכימיים – חלקים במולקולה שיכולים להתקיים באחת מכמה צורות מרחביות שונות. השליטה בצורתו של כל אחד מהמרכזים הכיראליים במולקולה היא מאתגרת, במיוחד כשמדובר במולקולה לא טבעתית, כלומר מולקולה שבה כל האטומים יכולים להסתובב זה ביחס לזה ולהימצא בסידורים מרחביים שונים.

תכונותיה של מולקולה נתונה שונות לחלוטין מתכונותיו של האננטיומר – תמונת הראי שלה. לעתים יתכן שמולקולה נתונה עשויה לרפא מחלה ואילו האננטיומר שלה ירעיל את המטופל. כך קרה בטרגדיית התלידומיד – תרופה נגד בחילות הריון שהובילה ללידתם של אלפי תינוקות עם מומים מולדים. לכן, האפשרות לשלוט במדויק בצורת המולקולה חשובה מאוד.

 

השיטה שפיתחו חוקרי הטכניון היא גישה דו שלבית ליצירה סלקטיבית של מולקולות מורכבות רבות באופן פשוט ויעיל. בצעד הראשון הם יצרו מולקולות בתצורה טבעתית. הטבעות מתוחות ולא גמישות, וכך קל יחסית לקבוע את מיקומו של כל אטום ולשלוט בצורתם של המרכזים הסטריאוכימיים. בשלב השני הם השתמשו בזרז כדי לשבור את הטבעת בנקודה מסוימת ולקבל מולקולה לא טבעתית בעלת מספר מרכזים סטריאוכימיים. בניסוי זה הם ניצלו אטום חמצן שנקבע במולקולה בשלב הראשון וכעת שימש כמנוף להכוונת הפעולה כולה תוך שליטה בכל שרשרת האירועים, במעין אפקט דומינו מתוכנן היטב.

הגמישות של אסטרטגיה זו נובעת מהאפשרות לקבל סטריאואיזומרים שונים – מולקולות בעלות צורות שונות של המרכזים הסטריאוכימיים. זאת על ידי שימוש בחומרי מוצא שונים במקצת. בשיטה זו אפשר לקבל וריאציות שונות של אותה מולקולה.

בתום שני הצעדים יכלו החוקרים ליצור ולחקור תוצר אחד בכל פעם מתוך 16 תוצרים אפשריים דומים. התוצאות אפשרו לחוקרים לייצר משפחה רחבה של מבנים באופן שלא היה אפשרי בשיטות קודמות. השיטה החדשה מאופיינת בסלקטיביות, במגוון, בעלות נמוכה ובמהירות ייצור גבוהה. המחקר מעניין מאוד את הקהילה האקדמית כמו גם את התעשיות הכימיות ואת תעשיית התרופות.

“גישה זו מושכת תשומת לב רבה יותר ויותר כי היא מאפשרת לנו ליצור מערכות מורכבות מאוד בדרך קלה ופשוטה,” אומר פרופ’ מרק. “למעשה פיתחנו כאן מתודולוגיה חדשה, או ארגז כלים, שיסייעו לקהילה המדעית כולה. מדענים יוכלו כעת להשתמש בשיטה זו להרחבת מחקריהם ליישומים רבים ומגוונים.”

 

פרופ’ אילן מרק נולד בישראל אך עבר בגיל שנה עם משפחתו לצרפת. ב-1988 השלים דוקטורט באוניברסיטת Pierre et Marie Curie בפריז, ולאחר פוסט-דוקטורט בבלגיה הוא עבד כחוקר באוניברסיטת  Pierre et Marie Curie. בשנת 1997, אחרי 34 שנים בצרפת, חזר לישראל והצטרף לסגל הפקולטה לכימיה בטכניון. כיום הוא עומד בראש מעבדה לכימיה אורגנית ע”ש משפחת מאלך(צ”ל מאלט) ומחזיק בקתדרה ע”ש סובל. פרופ’ מרק זכה בפרסים רבים ובהם פרס ויצמן למדעים מדויקים, פרס המצוינות של החברה הישראלית לכימיה, מלגת אלון, פרס מיכאל ברונו, פרס טאוב להצטיינות אקדמית ופרסי הצטיינות בהוראה כולל פרס ינאי מטעם הטכניון. השנה הוא התקבל כחבר באקדמיה הצרפתית למדעים

 

למאמר המלא לחצו כאן

 

 

 

800 תלמידות תיכון השתתפו באירוע Tech Women 2018 בטכניון

האירוע נועד לעודד תלמידות מצטיינות להמשיך ללימודים אקדמיים במדע ובהנדסה

מקריית שמונה ועד באר שבע, מאשדוד ועד רמת הגולן: כ-800 תלמידות תיכון מצטיינות מכל רחבי הארץ השתתפו אתמול (ד’) ב-Tech Women 2018 – אירוע שמקיים הטכניון כדי לעודד תלמידות מצטיינות לבחור בלימודים אקדמיים במדע ובהנדסה. האירוע נערך זו השנה הרביעית ברציפות באדיבות הקרן להעצמת בנות ע”ש רוזלין אוגוסט.

רוזלין אוגוסט, שהגיעה במיוחד לאירוע מארצות הברית עם נכדתה הבכורה לורן, נולדה בעיירה קטנה במדינת וירג’יניה. היא סיפרה לתלמידות שכשהתבגרה ביקשה להיכנס לעסק המשפחתי של הוריה – חנות תכשיטים. “נשים לא עושות דברים כאלה,” אמר לה אביה. היא זוכרת היטב כמה קשה הייתה הדרך: “אלה היו שנות ה-60, ולא פעם אמרו לי שלא אוכל לעסוק בעבודה רצינית כי ההריונות וגידול הילדים יפריעו לי. אבל ככל שנתקלתי בהתנגדות כך גבר הרצון שלי להצליח, ועם ההצלחה בעסקי התכשיטנות יכולתי יותר ויותר לסייע בקידום נשים.”

לפני כעשור היא התוודעה לטכניון – והתאהבה. “יש הרבה מטרות חשובות לתרום להן, אז היה עלי לבחור – והטכניון ניצח. אני לא מבינה דבר בטכנולוגיה, אבל ברור לי שטכנולוגיה היא העתיד. זאת האמונה שהביאה אותי לטכניון. העתיד הוא טכנולוגי – וחובה עלינו לשלב בו יותר נשים. תאמינו בעצמכן, תעשו את מה שאתן אוהבות ותאהבו את מה שאתן עושות.”

כל התלמידות שהוזמנו לכנס לומדות לבגרות ב-5 יחידות במתמטיקה ובתחומי המדע והטכנולוגיה. הן נפגשו עם חוקרות וחברות סגל, עם בוגרות הטכניון ועם סטודנטיות לתארים מתקדמים, סיירו במעבדות ונחשפו לנושאי המחקר והלימוד בפקולטות.

בכיתה הראשונה בטכניון, שנפתחה ב-1924, עמד אחוז הנשים על 6%: אישה אחת מתוך 17 סטודנטים. במרוצת השנים, ובעיקר בעשור האחרון, גדל מאוד שיעור הסטודנטיות בטכניון וכיום הוא עומד על כ-40% בתואר ראשון וקצת יותר בתואר שני.

במסגרת האירוע שמעו התלמידות הרצאות מדעיות וביקרו במעבדות בעשר פקולטות הנדסיות ומדעיות בטכניון: הפקולטה להנדסת חשמל ע”ש ויטרבי, הפקולטה למדעי המחשב, הפקולטה להנדסת ביוטכנולוגיה ומזון, הפקולטה להנדסת מכונות, הפקולטה להנדסת אוירונוטיקה וחלל, הפקולטה למדע והנדסה של חומרים, הפקולטה לפיזיקה, הפקולטה למתמטיקה, הפקולטה לכימיה ע”ש שוליך והפקולטה להנדסת תעשייה וניהול ע”ש דוידסון (מסלול להנדסת נתונים ומידע).

את האירוע פתחה דיקנית הפקולטה להנדסת ביוטכנולוגיה ומזון פרופ’ מרסל מחלוף, שאמרה: “כל חיי אני נדרשת להוכיח את עצמי, וכשאני האישה היחידה בחדר זה רק מדרבן אותי יותר. נשים הן העתיד, ואני מעודדת כל אחת ואחת מכן לבוא לטכניון. אתן טובות ומוכשרות מספיק כדי להצליח ולא זקוקות לאפליה מתקנת.”

ד”ר אפרת סבח, שסיימה דוקטורט בפקולטה לפיזיקה, אמרה לתלמידות: “כשאמרתי שאני רוצה ללמוד פיזיקה אמרו לי שאהיה בת יחידה בין בנים, אבל לא חששתי – תמיד שאלתי שאלות ותמיד קיבלתי לגיטימציה לשאלות האלה.” היא סיפרה על מחקר הדוקטורט שלה בהנחייתו של פרופ’ נועם סוקר. “אני אסטרופיזיקאית שחוקרת תהליכים בחלל, ואני האישה היחידה בקבוצת המחקר אבל מעולם לא הרגשתי שאני לא שווה לאחרים.”

שרה נגוסה, דוקטורנטית בפקולטה לרפואה ע”ש רפפורט, אמרה שבחרה בטכניון “כי זה המוסד הכי טוב. ביום הראשון בטכניון פחדתי נורא ורציתי ללכת הביתה, אבל אמרתי לעצמי שעד שלא אנסה – לא אדע אם אני יכולה. ככה הגעתי לשנה הזאת – השנה האחרונה בדוקטורט. קיבלתי בטכניון לא רק ידע אלא גם נחישות, התמדה וכלים לחיים.”

“כשאתן חושבות על מהנדסי חשמל אתן לא מדמיינות אותי, אבל הנה אני – אישה ודוקטורית בפקולטה להנדסת חשמל ע”ש ויטרבי,” אמרה ד”ר עדי חנוכה מהפקולטה להנדסת חשמל. היא סיפרה לתלמידות על שני הפרויקטים שאותם היא מובילה בשנים האחרונות: מאיץ חלקיקים זעיר שיוכל לשמש במכשירי רנטגן והקרנה ומערכת לניטור מחלות על סמך תנועת העפעפיים. “במסגרת לימודי הדוקטורט נסעתי להשתלם באוניברסיטת סטנפורד בארה”ב, אמרה חנוכה. “האנשים בקבוצת המחקר שאליה הצטרפתי הופתעו לגלות שאני בת ולא בן, ומישהו מהם הוסיף שבנות לא אמורות ללמוד הנדסת חשמל אלא כלכלה ופסיכולוגיה. לכן אני מאמינה שצריך לחנך לא רק את הבנות ולומר להן שהן יכולות להגשים חלומות – אלא גם את הבנים שסביבנו. שיבינו שאנחנו לא נופלות מהם בכישורים וביכולות. ”

גיליון הסתיו של מגזין הטכניון מבשר טובות במחקר, ביישום ובתרומה לקהילה. פרופ’ משה שהם מהפקולטה להנדסת מכונות מספר על הדרך שעשתה חברת מזור רובוטיקה מהחממה בטכניון לאקזיט הגדול ביותר בתולדות הביומד הישראלי. חוקרי מרכז הסייבר מדווחים על איתור פרצות במערכות בלוטות’, בחומת האבטחה החדשנית של אינטל ובסייעת הקולית של מיקרוסופט. חיבור בין קבוצות המחקר של פרופ’-מחקר מוטי שגב ופרופ’ ארז חסמן יצר הישג מדעי משמעותי: בדרך למערכות אינפורמציה קוואנטיות חדשניות, פרופ’ גיא ברטל מהפקולטה להנדסת חשמל על שיטות ננומטריות חדשות ליישומי מידע, פרופ’ עודד בז’ה מהפקולטה לביולוגיה גילה משפחה חדשה של חלבונים, ד”ר קירה רדינסקי מהפקולטה למדעי המחשב על מערכת חכמה לפיתוח תרופות חדשות על סמך בינה מלאכותית ופרופ’ אסיה רולס מהפקולטה רפואה חשפה את השפעתו של המוח על גידולים סרטניים. כל זאת ועוד בגיליון שלפניכם.
קריאה נעימה: http://bit.ly/2TtOY6X

ישראל נמצאת היום במשבר מים חמור. אחד הפתרונות הפשוטים והיעילים לבעיה הוא ניצול מיטבי של מי הגשם – כיצד אפשר להפוך כל גג, כביש ומדרכה בישראל למקור מים?

טל כהן, זווית

 

החורף חזר לביקור קצרצר ואתו גם הגשם. הבעיה היא שחלק גדול מכמויות הגשם שיורדות בישראל לא מנוצלות ולמעשה יורדות לטמיון. בעיה נוספת היא שהמים האלה לא סתם נעלמים, אלא גורמים להצפות, זאת בעיקר בגלל התרחבות השטחים הבנויים. משטחי הבטון והאספלט באים על חשבון שטחים טבעיים ופתוחים, מה שמביא לכך שלמי הגשם פשוט אין לאן לחלחל. במצב כזה הם הופכים מהר מאוד למי נגר עירוני – מים שזורמים על גבי המדרכות והכבישים ושעלולים בסופו של דבר לגרום להצפות באזורים הנמוכים.

בכנס מים בינלאומי שהתקיים בשבוע שעבר בטכניון, נפגשו מדענים מהארץ ומהעולם והציעו דרכים שיסייעו לצמצם את תופעת ההצפות ועל הדרך להפוך כל בעל גג ליצרן של מים.

הבית של ג’וש

ג’וש ממערב אוסטרליה כבר לא משלם על חשמל, לאחר שכמות האנרגיה שהוא מייצר  על גג הבית שלו גבוהה יותר מזו שהוא צורך. הבית שלו, JOSH’S HOUSE, משמש כמעבדה לבחינת טכנולוגיות בתחום הקיימות, והוא עצמו מדען סביבתי באוניברסיטת קרטין לטכנולוגיה. הפרויקט הביתי-סביבתי של ג’וש הוצג גם הוא בכנס המים בטכניון. חלק לא מבוטל מהירקות שהוא צורך הוא מגדל בעצמו, ואת המים שנדרשים להשקיה של אותם גידולים ולצרכים הנוספים של הבית הוא מפיק לרוב באופן עצמאי. מרשת המים המקומית הוא מקבל בשנה 29 קוב (מטר קוב, או אלף ליטר) בלבד. את שאר המים שלהם הוא זקוק, כ-300 קוב, הוא מפיק בעצמו, באמצעות מערכות יעילות לאיסוף מי גשם ולמיחזור של מים אפורים, ומבאר מים שאותה קדח בחצר האחורית של הבית.

כמה משלם ג’וש לרשות המים על שאיבת מי התהום? כלום. באוסטרליה ניתן לשאוב ללא תשלום את מי התהום מבאר שנמצאת בשטח פרטי. ג’וש לא לבד, באוסטרליה תושבים רבים נשענים למשך תקופות ארוכות בשנה על מי גשם (שאותם הם אוספים במכלים), מיחזור מים אפורים ושאיבת מי תהום מבאר בגינה. וזה לא שהמים יקרים כל כך – מחיר קוב מים עומד על  1.78 דולר אוסטרלי, ששווה קצת יותר מ 4.5 שקלים (בישראל, להשוואה, מחיר קוב מים עומד על 6.6 שקלים – בשני המקרים מדובר בתעריף הנמוך שאותו משלמים על כמות מוגדרת מראש שנקבעת על ידי הרשויות. יש לציין שבישראל כ-80 אחוז מהמים למגזר הפרטי הם מי-ים מותפלים, שהייצור שלהם כרוך בעלויות כלכליות גבוהות יחסית לשאיבת מי תהום, עקב צריכת האנרגיה הגבוהה של התהליך).

עם זאת, שינוי האקלים לא פוסח על אוסטרליה וחלקים נרחבים מהמדינה סובלים ממחסור מתמשך במים. יש שנים שבהן כמות המשקעים באזורים מסוימים במדינה היא פחות מחמישית מהממוצע. בנוסף, העדר הבקרה על שאיבת מי התהום שנעשית בחצרות הפרטיות של התושבים גורמת לניצול יתר של מי התהום, שכאמור, השימוש בהם אינו כרוך בתשלום לרשויות. שימוש לא מבוקר במי התהום עלול להביא לירידת מפלסים ולפגיעה באקוויפר.

כדי להתמודד עם משבר המים (זה שקיים ובעיקר זה שצפוי בעתיד), בחלקים באוסטרליה חוקק חוק שמחייב הצבה של מכל לאיסוף מי גשם בבנייה חדשה. למעשה, כבר היום, לאחד מכל ארבעה בתים באוסטרליה יש מכל לאיסוף מי גשם, ומקור מים זה הוא השלישי בחשיבותו במדינה, אחרי מים עיליים ומי תהום. קציר מי גשם מספק באוסטרליה כ-274 מלמ”ק מדי שנה. בישראל לא רק שאין חובה כזאת, על פי חוק המים תשי”ט-1959 כל מקורות המים, לרבות מי ניקוז ומי שופכין הם קנין הציבור ונתונים לשליטתה של המדינה.

תמלוגים וחובות

בכנס בטכניון הציגו חוקרים אוסטרלים מאוניברסיטת פרת’ תוצאות מחקר שבחן מערכת של תמלוגים וחובות (Credits and Debits) על שימוש במקורות מים ופתרונות ביוב שונים. מנגנון התשלום מבוסס על זכויות וחובות שהתושבים זוכים או מקבלים בכל פעם שהם צורכים מים בביתם, או מספקים מים לשכנים. כשהתושבים משתמשים במים מהמערכת העירונית הם יוצרים “חוב” (Debit), שמקורו במחיר מי הרשת ובמחיר הטיפול בשפכים שנוצרים. כאשר התושבים משתמשים במים אפורים, במי גשמים שנאספו במכל או במי התהום המקומיים, הם מקבלים ב”זכות” (Credit). התשלום הסופי על המים נעשה על ידי חישוב מורכב יחסית של מרכיבי התשלום או הזכות השונים.

בישראל, לפי פרופ’ ערן פרידלר מהפקולטה להנדסה אזרחית וסביבתית בטכניון, תכנית בסגנון זה יכולה להשפיע על מצב מי התהום בכך שתעודד רשויות מקומיות ותאגידי מים לאסוף את מי הגשמים, מי הנגר, ולהעשיר באמצעותם את מי התהום. זה יקרה רק אם הרשויות יתוגמלו על פעולות כמו איסוף של מי גשם או מיחזור של מים. “כיום אין בישראל תמריצים כלכליים לתאגידי מים ולרשויות מקומיות שבוחרים לעשות זאת: תאגיד מים שמעשיר את מי התהום לא זוכה למענק או להתקזזות על התשלום לרשות המים עבור המים שהוא שואב, גם אם ברור שמקור חלק מהמים הוא באיסוף מי גשם”, אומר פרידלר. בתחום של משקי הבית לא קיים מנגנון לעידוד השימוש במים שמיוצרים באופן מקומי. יותר מזה, יש איסור להתקין ולהשתמש במים שמקורם במערכות למחזור מים אפורים ובמכלים לאיסוף מי גשם (גם באירופה השימוש במי גשם שנאספו באופן מקומי אסור). גם בנוגע לשפכים, התשלום על השפכים קבוע גם כאשר נעשה בהם שימוש חוזר, כמו במים אפורים שמשמשים להשקיית גינות.

הגשמים יורדים וזורמים לים

לאחר שמי הגשם פוגעים בקרקע, חלק מהם מתאדה באופן כמעט מיידי בחזרה לאטמוספרה. חלק נוסף מרטיב את הקרקע (או את המשטח המלאכותי שבו הוא פוגע) ונספג בה, ויהיה זמין, למשל, לצמחים שבאותו אזור. במקרים של גשם חזק וממושך מים יתחילו לחלחל למי התהום.

בערים צפופות עודפי מים שהקרקע המעטה שחשופה (כלומר, אינה מכוסה בבטון ואספלט) כבר אינה מסוגלת להכיל יהפכו למי נגר עירוני – כלומר, לזרם של מים על פני המדרכות והכבישים. באזור העירוני, מי הנגר יגיעו בסופו של דבר למערכת הניקוז ומשם, לרוב, פשוט יזרמו לים. בדרך הם עלולים לגרום להצפה של רחובות ובתים במקומות המועדים. עם או בלי הצפות, ברור שמדובר בבזבוז אדיר של נפחי מים עצומים, ובמדינה כמו ישראל שבה נקרא הציבור לחשוב על כל טיפה, מדובר במצב אבסורדי.

על פי עמיעז, איבוד המים כתוצאה של זרימה של נגר עירוני בישראל מוערך ב 40-75 מיליון קוב בשנה, כמות שיכולה לספק את צריכת המים השנתית של עיר גדולה. “למרות שעל פניו נראה שמדובר בנתון לא גדול במיוחד, כמות כזו (שמצטברת לאורך השנים) יכולה לאפשר יכולת תמרון באספקת המים בשנים מעוטות משקעים”, אומר ד”ר ינאי עמיעז, ששימש עד לא מכבר כעמית ממשק – יועץ מדעי ברשות המים ומשרד החקלאות ושעסק בקידום מדיניות לניהול הנגר העירוני.

חשיבות ניצול הנגר העירוני והיתרונות בהסתכלות עליו כעל משאב הביאו את המדינה לחוקק תקנות שמחייבות בבנייה חדשה להשאיר 15% משטח המגרש פנויים לחלחול. “אם זה לא מתאפשר”, מציין עמיעז, “הקבלן נדרש לפתרון אחר, כמו באר להחדרת מי נגר (באר חלחול) שמצטברים על משטחי הבניין”. על פי עמיעז, צוותים במשרדי הממשלה השונים ושתי ועדות שהוקמו לצורך כך עובדים כיום לקידום נושא מי הנגר העירוני, ובכלל זה, על מציאת תמריצים שיעודדו את האזרחים, הרשויות וכלל בעלי העניין לנצל את מי הנגר. דוגמה לתמריץ כזה יכולה להיות קיזוז מסוים בחשבון המים לדיירי בניין שבו מותקנת באר להחדרת מי הגשם.

ועדיין, הניצול של מי הגשמים שיורדים על השטחים העירוניים נמצא בשלב ראשוני ביותר, וגם בשנה זו נראה את מרבית הנגר העירוני זורם אל הים. את התקווה לכך שדברים ישתפרו בעתיד רואה עמיעז בשטח: “ערים חזקות כמו תל אביב, נס ציונה, חדרה, ורעננה יוזמות בעצמן תכניות להחדרת מי הנגר למי התהום”, הוא אומר. “כך, למשל, בשכונת נווה זמר החדשה שמוקמת ברעננה, הפתרונות לנגר הם בעיקר על ידי בורות חלחול במגרשי הבניינים. באור עקיבא, בשכונת נוף ים, הגדירו המתכננים יעד לפיו אפס נגר יצא מהשכונה, וכולו יטופל בשטח השכונה”.