התלמידים והמדריך ד”ר דן קופרמן מהמרכז לחינוך לרובוטיקה וטכנולוגיה דיגיטלית בטכניוןמימין לשמאל: ד”ר דן קופרמן מהמרכז לחינוך לרובוטיקה וטכנולוגיה דיגיטלית בטכניון והתלמידים מור פיקמן, דור שטרית, רותם גל ונבו כהן
לכבוד החנוכה : תלמידי אורט ביאליק תכנתו בטכניון שלישיית רובוטים המגישה סופגניות, יוצקת שמן ומדליקה את הנרות בחנוכייה.
במרכז לחינוך לרובוטיקה וטכנולוגיה דיגיטלית בטכניון מצאו דרך מיוחדת ומקורית לציין את חג החנוכה: שלישיית רובוטים, דמויי אדם, שהאחד מהם מגיש סופגניות, השני יוצק שמן מהכד, והשלישי מדליק את הנרות בחנוכייה.
הפרויקט, בהנחייתו של מנהל המרכז ד”ר דן קופרמן, בוצע על ידי תלמידים מצטיינים מכיתה י’, הלומדים במגמה מדעית-הנדסית בבית הספר אורט ביאליק.
“פעם בשבוע אנחנו מגיעים למרכז הרובוטיקה בטכניון לשיעורי רובוטיקה של שעה וחצי,” מספרת התלמידה מור פיקמן, המשתתפת בפרויקט. “הרובוט תוכנת להגיב לרעש, והוא מתחיל לפעול בתגובה לשלוש מחיאות כף.”
תלמיד אחר, כפיר לוי, מוסיף: “במסגרת הפרויקט כתבנו תוכנה מיוחדת הגורמת לרובוט להדליק נרות חנוכה על פי הסדר הנכון, ואחר כך להניח את הנר המדליק במקומו של השמש. לאדם זו פעולה פשוטה, אך לרובוט היא מורכבת, ונדרשו לנו שעות עבודה רבות עד שהשלמנו אותה בצורה הטובה ביותר.”
“המרכז לרובוטיקה משמש כמקום מפגש בין תלמידים לסטודנטים המפתחים ומקדמים שיטות להוראת טכנולוגיה,” אמר ראש המרכז, פרופסור איגור ורנר מהמחלקה לחינוך למדע וטכנולוגיה בטכניון. “מטרת המרכז היא ללמד את הילדים טכנולוגיה באמצעות המפגש עם הרובוט. התלמידים מתכנתים וחוקרים את פעולת הרובוטים. הם למדו במרכז שפת תכנות, ודרך החקר על פעולת הרובוט פיתחו בעצמם את יכולות התנועה שלו.”
העגלה שפיתחו הסטודנטיםהסטודנטים אוהד רוסנק ועמרי אלימלך עם העגלה העוקבת
סטודנטים בטכניון פיתחו אלגוריתם חדשני, המאפשר לעגלת הקניות לעקוב אחר הקונה מבלי שיצטרך לגעת בה. גם את העגלה עצמה הם בנו לבדם.
דמיינו לכם תמונה עתידנית: אתם בסופרמרקט, ועשרות עגלות מטיילות בין המדפים באופן עצמאי, נוסעות כמו כלב נאמן אחר הקונים, עוקבות אחריהם ממדפי החלב למדפי הלחם, ממדפי הירקות לקופה. נשמע נחמד? עמרי אלימלך ואוהד רוסנק, סטודנטים לתואר ראשון מהפקולטה להנדסת חשמל בטכניון, פיתחו עגלת קניות כזאת: עגלה רובוטית הנעה באופן עצמאי ועוקבת אחר הקונה.
עמרי ואוהד, בני דודים וחברים טובים מילדות, אהבו תמיד לבנות דברים ולהבין כיצד הם פועלים. “כשהיינו קטנים,” מספר עמרי, “שיחקנו הרבה בלגו הנדסי ובנינו רובוטים. אנחנו מאוד אוהבים לבנות דברים, ותמיד היה לנו ברור שכשנהיה גדולים נלמד הנדסה בטכניון.”
“כשהיינו צריכים לבחור פרויקט גמר,” מוסיף אוהד, “היה לנו ברור שנעסוק בפרויקט הקשור לרובוטיקה, וכך הגענו למעבדה לבקרה, רובוטיקה ולמידה חישובית בפקולטה.”
הרעיון לפרויקט הספציפי עלה במוחם של השניים בעקבות חוויותיו של אוהד עם אמו בסופרמרקט. “אמא שלי אוהבת לקנות בסופר, מעמיסה עגלות, ופשוט נמאס לי ללכת אחריה בסופרמרקט ולדחוף את העגלה, אז החלטנו לפתח עבורה עגלת קניות רובוטית-עצמאית, שתעשה במקומי את העבודה.”
“אמא של אוהד התלהבה מהרעיון, והתחלנו לעבוד על הפרויקט באופן רציני,” אומר עמרי. “התחלנו לחקור באינטרנט ולחפש פרויקטים דומים שנעשו בעבר. להפתעתנו, לא מצאנו עגלות רובוטיות הנעות באופן עצמאי. מצאנו כמה עגלות העוקבות אחר הקונה בהפעלה בשלט רחוק, אך לא עגלה רובוטית שתעקוב אחריו באופן אוטונומי ממש.”
חברי סגל בפקולטה חשבו שהרעיון לפרויקט קצת שאפתני מדי לתואר ראשון, משום שהוא מבוסס על עיבוד תמונה בזמן אמת, אך השניים לא אמרו נואש. הם השקיעו חשיבה רבה בכתיבת האלגוריתם שיאפשר את זיהוי הקונה ועקיבה אחריו בזמן אמת.
על העגלה הרכיבו השניים מצלמת קינקט, הנותנת תמונת עומק טובה ומסוגלת לזהות אנשים בתמונה. המצלמה מעבירה את המידע למעבד שמריץ את אלגוריתם הזיהוי ודואג שמכל האנשים בתמונה, העקיבה תתבצע רק אחרי הלקוח הספציפי שאחריו העגלה אמורה לעקוב. “זו מערכת לומדת,” מסביר עמרי, “והמעבד אוגר את מידע חדש ומשפר את הביצועים כל הזמן. פיתוח אלגוריתם זה היה האתגר המרכזי והמשמעותי ביותר בפרוייקט”
“גם את העגלה ייצרנו לבד,” אומר אוהד. “מצאנו עגלת קניות מפורקת במזבלה, חלודה וללא גלגלים, ובנינו אותה מחדש. ריתכנו את המבנה שלה כך שיהיה קל ויעיל לרובוט מסוג זה , חיברנו לה מצלמת קינקט, סוללה חזקה וכרטיס מחשב, תוך הקפדה יתרה על עיצוב המוצר.”
קובי כוחי, ראש המעבדה לבקרה, רובוטיקה ולמידה חישובית בפקולטה להנדסת חשמל, הנחה וליווה את הסטודנטים בפרויקט. “הפרויקט קיבל את הציון 100. מבחינתנו בפקולטה, התהליך שהסטודנטים עוברים כדי לבנות את עצמם מבחינה מקצועית הוא הדבר המשמעותי, ולאו דווקא המוצר הסופי. במהלך הקורס נדרשים הסטודנטים לחקור לעומק טכנולוגיות חדשות, והם נחשפים ליזמות ולפיתוח מוצר.”
“מבחינתנו הצלחנו בפרויקט,” מסכמים אוהד ועמרי. “זהו פרויקט סטודנטיאלי שיש להמשיך לעבוד עליו ולשפר אותו. אנו מאמינים שבעתיד יפותח שבב ייעודי שיחליף את המעבד שהשתמשנו בו. המוצר שלנו עדיין לא מושלם, אבל נמשיך ונפתח אותו בעתיד.”
בתמונה בעמוד הבית (מימין לשמאל): אוהד רוסנק, קובי כוחי ועמרי אלימלך עם העגלה שפיתחו
A. ההתפתחות העוברית מתחילה מתא בודד, המתחלק לתאים רבים. בשלב הגסטרולציה מתרחשת תנועה של תאים, המחלקת אותם לשכבות-הנבט השונות: אנדודרם (ירוק), אקטודרם (כחול) ומזודרם (אדום). מכל שכבת-נבט נוצרות רקמות ספציפיות (מערכת העיכול, למשל, נוצרת מהאנדודרם; העור ומערכת העצבים מהאקטודרם; והשרירים מהמזודרם). B. במהלך האבולוציה, יצורים חד תאיים שהתחילו לקיים חיים שיתופיים ביטאו תכונות של האנדודרם שאנו רואים היום. היצורים הרב תאיים הקדומים ביותר ביטאו רק תכונות אלו, אבל בהדרגה אימצו חלק מהתאים תכונות נוספות. כך נוצר האקטודרם, ומאוחר יותר המזודרם.
פרופסור איתי ינאי מהפקולטה לביולוגיה פענח את סדר ההיווצרות האבולוציוני של “שכבות-הנבט” בעובר. לתגלית הדרמטית יש גם השלכות יישומיות משמעותיות.
פרופסור איתי ינאי, חבר סגל בפקולטה לביולוגיה בטכניון, פתר חידה רבת שנים: מהו סדר ההיווצרות האבולוציוני של שכבות-הנבט בעובר. הפתרון המלא מופיע במאמר שפורסם אתמול (10 בדצמבר 2014) במהדורה הדיגיטלית המוקדמת של כתב העת Nature. על המאמר חתומים פרופסור ינאי, תמר השמשוני (ככותבת ראשית), מרטין פדר, מיכל לוין ובריאן הול.
עוברים של בעלי חיים מפותחים, ובהם האדם, מכילים בהתפתחותם שלוש קבוצות תאים: אנדודרם, אקטודרם ומזודרם. קבוצות אלה, הקרויות “שכבות-נבט”, נוצרות בתהליך הגסטרולציה, המתרחש אצל עוברים אנושיים בשבוע השלישי של ההריון. בשלבים הבאים מתפתחות שכבות-הנבט לאברי גוף שונים; האנדודרם, לדוגמה, מתפתח לרקמות פנימיות בלוע, בכבד, בריאות ובצינור העיכול, כמו גם לחלקים מסוימים במערכת הרבייה.
מאז המאה ה-19 מתחבטת קהיליית הביולוגים בשאלה איזו שכבה נוצרה ראשונה במהלך האבולוציה.
התעלומה רבת השנים נפתרה כעת הודות לטכנולוגיה חדשנית להכנת דוגמאות לריצוף, שפותחה בטכניון על ידי פרופסור ינאי בשנת 2012. באמצעות טכנולוגיית CEL-Seq, הוכיחו ינאי ועמיתיו כי סדר ההיווצרות האבולוציוני של שכבות-הנבט הוא זה: אנדודרם, אקטודרם, מזודרם. במאמר שהתפרסם אתמול מסבירים החוקרים כי שכבת האנדודרם מקורה באורגניזמים חד-תאיים קדומים, אשר בהתחברותם זה לזה יצרו את בעלי החיים הרב-תאיים הראשונים. רק בשלב מאוחר יותר התפתחו ביצורים מפותחים אלה שכבות-הנבט האחרות.
ריצוף הוא תהליך שפותח בשנות השבעים והתפתח מאז בקצב מטאורי מבחינת דיוק, מהירות ועלות (שירדה מ-100 מיליון דולר לאלפי דולרים כיום – לריצוף ה-DNA של אדם בודד). לתהליך זה, המגלה את סדר הנוקלאוטידים במקטע של DNA או RNA, חשיבות עצומה במחקר הביולוגי-גנטי, כמו גם בהתקדמותה של האנושות לעבר רפואה מותאמת-אישית. רפואה זו, המבוססת על “מפת הגנום האישית” של המטופל, תאפשר לצוות הרפואי לקבוע לכל אדם את הטיפול האופטימלי עבורו בהתאם לתכונותיו המוּלדות, ההיסטוריה המשפחתית שלו, אורח חייו, גילו וכיו”ב.
כיום נעשית הכנת הדוגמאות לריצוף בשיטות שונות, שחלקן יעילות יותר וחלקן יעילות פחות. יתרונה העיקרי של CEL-Seq, השיטה החדשה שפיתח פרופסור ינאי, טמון בכך שהיא מאפשרת מעקב אחר פעילותם של כל הגנים בעת ובעונה אחת, ברזולוציה של תא בודד. לדברי פרופסור ינאי, “הוכחנו שהשיטה שלנו מניבה תוצאות רגישות יותר, ליניאריות יותר ועקביות יותר (בנות-שיחזור) מן השיטות האחרות, והדגמנו זאת בחקר ההתפתחות העוברית של תולעת C. elegans.”
כדי להמחיש את כוחה של טכנולוגיית CEL-Seq מציע פרופסור ינאי לדמיין את התא החי הבודד, על 20,000 הגנים שבו, כחדר שהותקנו בו 20,000 מתגי-תאורה. אם נרחיב כעת את היריעה, הרי שלפנינו בית מרובה-חדרים, שכל אחד מחדריו שונה ממשנהו. “בבית כולו, כלומר בגוף החי השלם, יש המון חדרים כאלה, וכל אחד פועל באופן אחר משום שהנורות – הגֶנים – נדלקות וכבות בקונסטלציות שונות. זו הסיבה ששני תאים, המכילים את אותם גנים, עשויים להתנהג באופן שונה מאוד זה מזה – כי הגנים ‘נדלקים’ ו’כבים’ בקונסטלציות מגוונות מאוד. הגדוּלה של CEL-Seq היא ביכולתה לספק לנו ריצוף ברזולוציה של תא בודד, ולבדוק בתא הזה את מצבו של כל אחד מהמתגים – האם הוא כבוי או דולק. באופן הזה אנחנו יכולים לדעת אילו מתגים אחראים לכל פעילות או תכונה בתא הבודד ובגוף כולו.”
לתגלית הדרמטית יש גם השלכות יישומיות משמעותיות. “כשאנחנו עוקבים אחר התפתחותם של תאים שונים במהלך האבולוציה, אנחנו יכולים ללמוד אילו רכיבים בתא הם ‘מקובעים’ ואילו ברי-שינוי. על בסיס הידע הזה נוכל לדעת על אילו רכיבים בתא נוכל להשפיע כדי לשפר את מצבו של האורגניזם, ומאילו רכיבים עלינו להתעלם בידיעה שאין ביכולתנו לשנותם.”
קבוצת המחקר של ינאי מעורבת כיום במחקר רחב היקף, המשתרע על פני כמה יבשות. באמצעות CEL-Seq ובשיתוף קבוצות חוקרים מכל העולם חוקרת הקבוצה את מכלול הגנים בעשרה מינים שונים של בעלי חיים, תוך התמקדות בפעילותם של גנים אלה במהלך ההתפתחות העוברית של כל אחד מהמינים. “ברצוננו לראות מה הופך את החיה לחיה, מהו המכנה המשותף לכל בעלי החיים.”
לאחרונה יצא פרופסור ינאי למכון רדקליף למחקר מתקדם באוניברסיטת הארוורד, שם הוא עובד על יישום נוסף של טכנולוגיית CEL-Seq: חקר הסרטן. “בעשר השנים האחרונות עבדתי על התפתחות ואבולוציה, כפי שהן משתקפות בביטוי הגנטי; כעת הבנתי שגידולים סרטניים הם למעשה הרחבה טבעית של המחקר שלי, מאחר שגם כאן מדובר בתאים שמתפתחים וגדלים.” את המחקר האמור הוא מבצע בדגי-זברה.
בתמונה בעמוד הבית: פרופסור איתי ינאי ודוקטור תמר השמשוני
פרופסור ג’יימס אליסון – באדיבות The University of Texas MD Anderson Cancer Centerפרופסור ריינהרד גנצל – באדיבות Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics
פרס הארווי לשנת 2014 יוענק לחוקר-הסרטן ג’יימס אליסון ולאסטרופיזיקאי ריינהרד גנצל. כ-20% מחתני פרס הארווי זכו לימים בפרס נובל.
הטכניון יעניק את פרס הארווי לשנת 2014 לפרופסור ג’יימס אליסון מטקסס (בתחום בריאות האדם) ולפרופסור ריינהרד גנצל מגרמניה (במדע ובטכנולוגיה). הפרס, בסך 75,000 דולר, קרוי על שם ליאו הארווי (1973-1887) וניתן מדי שנה לגברים ונשים שתרמו תרומה משמעותית לאנושות. כ-20% מחתני הפרס זכו לימים בפרס נובל, ואחד מהם הוא שוג’י נקמורה, המקבל היום את פרס נובל בפיזיקה על פיתוח ה-LED הכחול.
פרופסור ג’יימס אליסון (James P. Allison), העומד בראש המחלקה לאימונולוגיה במכון לסרטן ע”ש אנדרסון, יקבל את פרס הארווי על פיתוח פרדיגמה חדשה לטיפול בסרטן ועל תרומתו התיאורטית והיישומית לטיפול בסרטן. מכון אנדרסון, המסונף לאוניברסיטת טקסס, מדורג במקום הראשון בין מכוני הסרטן בארה”ב.
אליסון, שנולד בשנת 1948 בטקסס, עוסק בתחום האימונותרפיה – טיפול באמצעות חיזוק המערכת החיסונית – בעיקר בהקשר של טיפול בסרטן. הוא חקר רבות את תאי ה-T, הממלאים תפקיד חשוב במערכת החיסונית, וגילה כי מולקולה בשם CTLA-4, המעכבת אותם, מונעת מהם לתקוף גידולים סרטניים. בעקבות התגלית פיתח פרופסור אליסון נוגדן שיחסום את אותה מולקולה-מעכבת וכך יאפשר לתאי ה-T ‘לעשות את העבודה’ ולתקוף את הגידול. בעקבות מחקרו פותחה התרופה Ipilimumab (Yervoy בשמה המסחרי), שאושרה על ידי ה-FDA במאי 2011 לטיפול במלנומה מתקדמת. כיום חוקר אליסון אפשרויות להשתמש בה ובתרופות-מעכבות דומות לטיפול בסוגי סרטן אחרים.
פרופסור ריינהרד גנצל (Reinhard Genzel) יקבל את פרס הארווי במדע וטכנולוגיה על הוכחת קיומו של חור שחור במרכז גלקסיית שביל החלב (הגלקסיה “שלנו”). גנצל, יליד 1952, הוא חבר סגל באוניברסיטת ברקלי ומשמש כראש מכון מקס פלנק לפיזיקה של החלל החיצון בגרכינג, גרמניה. בשנת 2002 קבע גנצל, יחד עם שותפיו למחקר בגרמניה ובקליפורניה, כי במרכז הגלקסיה מצוי אובייקט שגודלו פחוּת מגודלה של מערכת השמש, אך מסתו גדולה פי 3 או 4 מיליון ממסתה של השמש, דהיינו חור שחור עצום. קביעה זו הסתמכה על התאוצה החריגה של כוכבים הסמוכים למרכז הגלקסיה. גנצל השתמש בשיטות אופטיות חדשניות, ובצילום אינפרא-אדום, כדי להתגבר על ההפרעות האטמוספריות ועל החלקיקים הנמצאים בחלל.
פרס הארווי של הטכניון ניתן לראשונה בשנת 1972, מהקרן שהוקמה על ידי ליאו מ. הארווי ז”ל מלוס אנג’לס, על מנת להכיר בתרומות גדולות לקידום האנושות בתחומי המדע והטכנולוגיה, בריאות האדם וקידום השלום במזרח התיכון. בין זוכי הפרס היוקרתי מדענים מארה”ב, בריטניה, רוסיה, שוודיה, צרפת, וישראל. הנה כמה מהם: חתן פרס נובל מיכאיל גורבצ’וב, מנהיג בריה”מ לשעבר, קיבל את פרס הארווי על פעילותו לצמצום מתחים אזוריים; פרופסור ברט סאקמן (פרס נובל ברפואה), פרופסור פייר ג’יל דן-ג’ן (פיזיקה), פרופסור אדוארד טלר על תגליותיו בפיסיקת מצב מוצק, אטומית וגרעינית, ופרופסור ויליאם קופף על המצאת הכלייה המלאכותית.
היום (10.12.14) מציין הטכניון עשור לנובל הישראלי הראשון במדעים, שהוענק לפרופסורים אברהם הרשקו ואהרן צ’חנובר מהטכניון, ולעמיתם פרופסור ארווין רוז מאוניברסיטת קליפורניה בשנת 2004, על גילויה של מערכת האוביקוויטין. הארוע הציב את הטכניון ואת ישראל בחזית המחקר העולמית.
קבוצת מעל”ה, שהוקמה על ידי סטודנטים בטכניון, פועלת ליישום הידע המדעי-הנדסי לטובת הסביבה ורווחת האדם.
באחד מימי ד’, בשעות הצהריים, נאספו מאות סטודנטים בטכניון סביב בלון גדול וירוק שריחף באוויר מעל מרכז הקמפוס. תשומת הלב הזאת היתה בדיוק מה שחברי קבוצת מעל”ה ביקשו להשיג. “הבלון, או בשמו הרשמי HIGH-AIR, הוא הפרויקט הראשון שלנו,” מסביר אוריאל קלר, מייסד הקבוצה.
“זוהי בעצם פלטפורמה מעופפת וניידת למדידת איכות האוויר בחתכי גובה שונים. גובהו של הבלון נתון להחלטת המפעילים, והוא מאפשר למדוד את רמת הזיהום במיקומים שונים ובגבהים שונים. הדגמנו את הפלטפורמה הזאת כאן בטכניון, אבל היא כמובן מתאימה לכל מקום שבו אנחנו מבקשים לנטר את זיהום האוויר באופן מהיר ופשוט.”
קבוצת מעל”ה (מהנדסי העתיד למען הסביבה) הוקמה בינואר 2014 במטרה לרתום את הידע הנלמד בטכניון לטובת הסביבה. קלר, סטודנט בפקולטה להנדסה אזרחית וסביבתית, פנה לחבריו הסטודנטים בפקולטה בהצעה להקים את הקבוצה, וההיענות עלתה על כל ציפיותיו. המתרגל עוז קירה הפנה אותם לפרופסור דוד ברודאי, חבר סגל בפקולטה ומנהל – TCEEH המרכז למצוינות בחשיפה סביבתית ובריאות בטכניון – שהגיב ליוזמה בהתלהבות. הקבוצה התרחבה במהירות אל מעבר לגבולות הפקולטה, וכיום היא מונה כעשרים סטודנטים מפקולטות שונות בטכניון. חוקרים צעירים וחברי סגל ביחידה להנדסת סביבה, מים וחקלאות נרתמו ללוות את הקבוצה בהיבטים המקצועיים. “היעד שלנו הוא לגשר בין מחקר והנדסה לקהילה וחברה,” מסביר קלר, “וזאת באמצעות קהילת-סטודנטים ירוקה בטכניון, שתפעל למען הסביבה ולשיפור המודעות לסביבה על סמך הידע המדעי וההנדסי של חבריה.”
הפרויקט השני של הקבוצה, AIR-CLASS, חוקר את הקורלציה בין איכות האוויר במרחב הלימודי לבין יכולות הלמידה של סטודנטים (ריכוז וכיו”ב), וזאת באמצעות אפליקציה הקולטת נתונים ומציגה אותם בזמן אמת. “כדי לחבר לניסוי את כלל הסטודנטים בטכניון אנחנו עורכים אותו בבניין אולמן, ומקווים להביא אותו בהמשך לבתי ספר, כפעילות חינוכית מדעית וסביבתית”.
פעילות מעל”ה – ההגייה הנכונה היא מַעְלָה – היא כאמור יוזמה סטודנטיאלית, המתבצעת על ידי חבריה בהתנדבות מלאה. “זו פעילות שנוצרה מתוך החברוּת. מבחינתנו היא פתוחה לכלל הסטודנטים, וכבר גילינו שדווקא סטודנטים שאינם מתחום הסביבה מביאים איתם רעיונות רעננים ומקוריים. אנחנו מזמינים חברים חדשים להצטרף, ומבטיחים להם הזדמנות להעשיר את שנות הלימודים ולהתכונן לעשייה שתבוא אחריהן. גם ארגונים וגופים עסקיים מוזמנים לשתף איתנו פעולה ולקדם יחד את טובת הציבור.”
קבוצת הסטודנטים המשותפת לשתי הפקולטות מתוך פוסטר שהציגה הנבחרת לאחר הזכייה.הקבוצה, המל”ט ודיקן הפקולטה להנדסת אוירונוטיקה וחלל בערב סיכום הפרויקט
הטכניון ציין את זכייתו של צוות סטודנטים בין-פקולטי במקום החמישי ב’תחרות המטוס האוטונומי’ במרילנד.
ב-12 בנובמבר ציינו הפקולטות למדעי המחשב ולהנדסת אווירונוטיקה וחלל את זכייתה של קבוצת סטודנטים מהטכניון במקום החמישי ב’תחרות המטוס האוטונומי’ הבינלאומית. הפרויקט והדגם הזוכה הוצגו בפני הקהל.
צוות הסטודנטים זכה במקום במקום החמישי (מתוך 48 נבחרות) בתחרות היוקרתית של האגודה הבינלאומית לכלי טיס בלתי מאוישים (AUVSI) שהתקיימה במרילנד, ארה”ב. נבחרת הטכניון, שכללה סטודנטים משתי הפקולטות, פיתחה שתי מערכות מוטסות המבצעות תצפית, זיהוי מטרות, העברת תקשורת והטלת מטענים למטרה – וכל זאת בשני כלי טיס אוטונומיים לחלוטין. בכל אחד מכלי הטיס הותקנו מערכות מתקדמות ובהן מצלמה מיוצבת, מחשב מוטס לעיבוד התמונה ומערכת תקשורת לשליטה, בקרה והעברת תמונות. תחנת הקרקע כוללת מערכת שליטה למעקב אחרי הטיסה האוטונומית, איסוף תמונות ועיבודן, ומערכת תקשורת לפיקוד, בקרה והעברת התמונות.
בקו הטיסה ניתנו לצוותים 20 דקות להכנת המערכת, כולל התחנה הקרקעית. מנחה הפרויקט, דרור ארצי, סיפר כי “במשך שלושים דקות ביצענו את המשימות שלקחנו על עצמנו – טיסה אוטונומית דרך נקודות שהוגדרו, זיהוי תמונות, הטלת ביצה מגובה 350 רגל אל מעגל מטרה ברדיוס של 50 רגל, ועוד. השופטים התלהבו מאוד מביצוע תרגיל הטלת הביצה.”
במהלך תשעת החודשים שקדמו לתחרות התנסו הסטודנטים בפיתוח מערכת כוללת, בייצור כלי טיס, בביצוע אנליזות וניסויים מורכבים, בתפעול המערכת כולה תוך עבודת צוות מתואמת (CRM) ובביצוע פרישׂה מבצעית. “קיבלנו סיוע ותמיכה מכמה חברות וארגונים,” אומר ארצי, “ובכלל זה מגזין ‘ישראל דיפנס’, חברת רפאל, התעשייה האווירית, התוכנית למערכות אוטונומיות בטכניון, המעבדה לעיבודים גיאומטריים של תמונות במדעי המחשב בטכניון, אלביט מערכות וחברת VectorNav. הצוות הדגים בתחרות את הרמה האקדמית הגבוהה של בוגרי הטכניון לעתיד, והציג שוב את יכולותיה של ישראל בפיתוח מערכות משולבות וכלי טיס בלתי מאוישים”.
פרס לנדאו מטעם מפעל הפיס יוענק לפרופסור דוד גרשוני מהטכניון, על תרומתו המחקרית ביצירת פוטונים שזורים.
פרופסור דוד גרשוני, מהפקולטה לפיזיקה בטכניון, יקבל את פרס מפעל הפיס לאמנויות ולמדעים על שם לנדאו לשנת 2014. זאת על תרומתו לפיתוח עתידי של הֶתְקֵן הפולט זוגות של פוטונים שזורים. ועדת הפרס ציינה כי “שיטה זו שונה מהותית מקודמותיה, ויתרונה באפשרות לשכפל התקנים אלה וכך לייצר פוטונים שזורים לפי דרישה. לשיטה זו חשיבות רבה במחקר הניסיוני בתחום של אינפורמציה קוואנטית.”
פרופסור גרשוני, יליד 1953, רכש את השכלתו האקדמית בטכניון. ב-1986 יצא לפוסט-דוקטורט במעבדות בֶּל בניו-ג’רזי, ולאחר כשנה התקבל שם כחבר סגל ועסק במחקר ובפיתוח. ב-1991 חזר לטכניון, הפעם כחבר סגל אקדמי בפקולטה לפיזיקה.
בשנת 2006 הוכיח פרופסור גרשוני את אפשרות יצירתם של פוטונים (חלקיקי אור) שזורים באמצעות מוליך-למחצה. שיזור (entanglement) הוא תופעה שבה שני חלקיקים קוונטיים מתנהגים כתאומים פיזיקליים המקיימים ביניהם קורלציה קוונטית: כאשר מאפייניו של אחד החלקיקים משתנים, משתנים בו זמנית גם מאפייני של החלקיק-התאום, ואי אפשר לתאר את מצבו של האחד בנפרד ממצבו של השני.
בעבודה משותפת עם פרופסור יוסף אברון והדוקטורנטים ניקה אקופיאן ונתנאל לינדנר הוכיח פרופסור גרשוני – באופן תיאורטי וניסויי כאחד – כי בתנאים מתאימים, מוליך-למחצה בעל ממדים ננומטריים עשוי להוות מקור של אור שזור. החוקרים הוכיחו כי אפשר לבנות התקן המבוסס על מקורות אלה, שיאפשר לייצר פוטונים שזורים ‘על פי דרישה’ – צעד משמעותי בדרך לתקשורת קוונטית, מחשוב קוונטי ואולי אף טלפורטציה.
“מעשה כשפים במרחב”
ההיסטוריה של השיזור הקוונטי יסודה במחקר עיוני שערכו אלברט אינשטיין, בוריס פודולסקי ונתן רוזן (רוזן היה ממייסדי הפקולטה לפיזיקה בטכניון). בשנת 1935 פרסמו השלושה את המאמר, המכונה בקיצור EPR – האותיות הראשונות של שמותיהם. במאמר זה באה לידי ביטוי הסתייגותו של אינשטיין מהמכניקה הקוונטית, ה’מרשה’ לכאורה מצב שבו המידע נע במהירות הגבוהה ממהירות האור. אינשטיין האמין כי ‘אפשרות’ זו אינה אלא פיקציה, או כלשונו: “מעשה כשפים במרחב” (spooky action at a distance).
נילס בוהר, אבי המכניקה הקוונטית, טען בתגובה למאמר ה- EPR כי אותה ‘פעולה מרחוק’ דווקא אפשרית, בהיותה מבוססת לא על ‘השפעה מכנית’ אלא על ‘השפעה לוגית’ על התנאים המגדירים את אפשרויות ההתנהגות של המערכת. אינשטיין לא נותר חייב, והגדיר את תגובתו של בוהר כ”פלפול תלמודי”.
בשנת 1962 הראה הפיזיקאי האירי ג’ון בל כי את מחלוקת איינשטיין-בוהר אפשר להכריע באופן ניסויי. ניסויים שנערכו בשנות השבעים והשמונים, בעקבות המודל המתמטי שניסח בל, הוכיחו כי חלקיקים שזורים אכן ניחנים בקורלציות המופלאות שמנבאת המכניקה הקוונטית. המחקר של הפרופסורים גרשוני ואברון, שהתבסס בין השאר על עבודתו התיאורטית של חבר הפקולטה בעבר, פרופסור מחקר אשר פרס ז”ל, היווה פריצת דרך במסלול זה.
“למעשה הראינו כיצד ניתן לפתח התקן ש’יורה’ צמד פוטונים שזורים ברגע הרצוי,” מסביר פרופסור גרשוני. “התגלית הזאת היא צעד חשוב בדרך מהטכנולוגיה הנוכחית (הקלאסית) לטכנולוגיה העתידית (הקוונטית). הטכנולוגיה הנוכחית – לרבות מיחשוב, תקשורת, תאורה, איחסון מידע ועיבוד מידע – מבוססת על מוליכים-למחצה, ולכן התגלית שלנו רלוונטית מאוד לעולם ההיי-טק. אנחנו מפתחים מבנים ננומטרים של מוליכים-למחצה הפועלים למעשה כ’אטומים מלאכותיים’, שאפשר להסביר ולנבא את התנהגותם על סמך המכניקה הקוונטית. אנו מאמינים כי התגלית שלנו תקדם את התחום של עיבוד-מידע קוונטי שיעמוד בבסיס טכנולוגיית העתיד, והמוטיבציה המחקרית שלנו נובעת גם מהתקווה שהטכנולוגיה תצעד בעקבות המחקר, ושבעתיד הלא-רחוק נוכל לראות טכנולוגיה קוונטית אמיתית בשימוש נרחב.”
פרס מפעל הפיס למדעים ולמחקר על שם לנדאו מוענק למדענים שהגיעו להישגים ראויים בתחומם ותרמו תרומה רבת ערך לקידום המדע והמחקר. פרופסור גרשוני יקבל את הפרס בתחום הפיזיקה, על פי החלטת ועדת השיפוט, שבה חברים הפרופסורים דן שחר, שמואל פישמן ואורה וולמן. הזוכים בקטגוריות האחרות הם פרופסור דנה וולף (בתחום הווירולוגיה), פרופסור אלישע קימרון (חקר הלשון העברית), פרופסור אמיר שגיא (חקלאות), פרופסור הווארד ליטווין (מדעי הזיקנה), ופרופסור דניאל חנוך וגנר (הנדסה כימית והנדסת חומרים).
גשר בין האקולוגי לעירוני – הפרויקט של עינת לובלינרעינת לובלינר
“פגשנו כאן דור חדש של סטודנטים, עם עומק אינטלקטואלי מרשים ואומץ לגעת בסוגיות המסעירות את החברה הישראלית” – כך אמרו השופטים בתחרות עבודות הגמר בפקולטה לארכיטקטורה ובינוי ערים בטכניון.
עינת לובלינר ולוטם סגל הן הזוכות במקומות הראשונים בתחרות עבודות הגמר שהתקיימה בפקולטה לארכיטקטורה ובינוי ערים. דיקן הפקולטה, פרופסור יהודה קלעי, אמר למתחרים כי “הזכייה שלכם היא הזכייה שלנו, והתחרות היא הזדמנות לראות ולהראות לסטודנטים החדשים לאיזו רמה אנחנו מצפים כאן.” הטקס, שכלל גם פרסים רבים אחרים, התקיים ביום רביעי, 29 באוקטובר בניהולה של פרופסור רבקה אוקסמן ובהנחייתו של פרופסור יאשה גרובמן.
צפון תל אביב: הירקון כגשר
בפרס רייסקין זכתה עינת לובלינר על עבודתה “טיפולוגיות של אקולוגיה עירונית”, שעסקה בדופן הירקון בתל אביב. היא גדלה בשיכון ל’ בתל אביב, והפרויקט הנוכחי קשור מאוד לעובדה ש”גרתי בתל אביב, אבל תמיד אמרו לי שאני מנותקת ממנה. כעת ניסיתי להציע חיבור בין העיר לכל מה שנמצא מעבר לירקון.”
הארכיטקטורה לא היתה חלום-ילדות שלה, ואין לה שום אדריכל במשפחה. “זה קצת קלישאי, אבל נדלקתי על התחום הזה כשהייתי בפריז. כשחזרתי לארץ התחלתי לברר על אפשרויות לימוד, ולמרות שהתקבלתי גם לבצלאל, חברים המליצו לי על הטכניון, והשתכנעתי.”
במסגרת לימודיה בטכניון יצאה לסמסטר באוניברסיטת דלפט, הולנד, ו”זה היה הסמסטר הטוב בחיי, שגם נתן לי פרספקטיבה על הטכניון – פתאום הבנתי כמה הפקולטה בטכניון רצינית ומעמיקה, וכמה דברים חשובים למדתי כבר בסמסטר הראשון.” במסגרת לימודיה בפקולטה עשתה כמה פרויקטים, ובהם מרכז למידה בכפר הנוער “הדסה נעורים” בבית ינאי ו”ספרייה כמרחב אורבני” בשפרעם. לאחרונה זכתה במקום הראשון בתחרות של מגזין “אדריכלות ישראלית” בשיתוף האיחוד האירופי.
הפרויקט הנוכחי, בהנחיית גבי שוורץ ודקלה יזהר, נולד כאמור מתוך חווית הניתוק בין תל אביב ‘האמיתית’ למרחב שמצפון לירקון. “מקרה הבוחן שלי היה דופנות פארק הירקון והאפשרות לגשר בין שני חלקי העיר. בממד הרחב יותר ניסיתי ליצור מודל של ‘עיוּר אקולוגי’ המגשר בין אקולוגיה לאורבניזציה, ואמור להחליף את התפיסה של טבע ועיר כשתי ישויות מתחרות שאי אפשר ליישב ביניהן.”
בפרס השני זכו שני פרויקטים – “כלכלת שדה שכונת הארגזים” (עמרי שורץ) ו”בני ברק” (רות גרסטל) – ובפרס השלישי עבודתו של גילי קסלמן על הכנסת וגבעת השלטון בירושלים. יו”ר ועדת הפרס, צבי אפרת, אמר כי “הפרויקטים האלה נגעו באומץ לב בסוגיות המסעירות את החברה הישראלית. פגשנו כאן דור חדש של סטודנטים שיש להם עמדה ברורה בשאלת מקומו של האדריכל בחברה. בתחרות הנוכחית אנחנו עדים לעומק אינטלקטואלי מרשים מאוד – גם ביחס לשנים עברו וגם ביחס למה שאני רואה במקומות אחרים בעולם. בעבודות שהוגשו ניכר הקשר בין מחקר לפרויקט, וכמי ששואפים לטשטוש הגבול בין אקדמיה לפרקטיקה אנו רואים בכך הישג גדול. ראויה לציון המחויבות הפוליטית והחברתית הניכרת בעבודות, כמו גם הרגישות הרבה. עם זאת, ראוי לציין את המחיר של אותה מחויבות ושל אותו עומק: מימד דידקטי ‘נחמד’ ו’נכון’, שהוא פחות אקספרימנטלי, רדיקלי וביקורתי.”
פרופסור אלונה נצן-שיפטן הוסיפה כי איכות הפרויקטים, והאמירה האמיצה וממוקדת, הן תוצאה של חיבור בין פרויקט הגמר לקורס ב’אדריכלות חוקרת’. “זהו חלק מתוכנית הלימודים החדשה, ובאופן זה הפרויקט אינו מתפתח לאחר המחקר, אלא המחקר נעשה דרכו. במילים אחרות, העמדה המחקרית מתנסחת באמצעות הפרויקט ובכך מעניקה לו עומק ועוצמה.”
“פרויקט מגובש ושלם”. לוטם סגל
באר שבע: לחפש את העיר
במקום הראשון בתחרות הפרויקטים באדריכלות נוף זכתה לוטם סגל על הפרויקט “כאפיקים בנגב”, בהנחיית אמיר מילר ואסיף ברמן. “אדריכל הנוף,” אומרת סגל, “מנצח על תזמורת שלמה – אקולוגיה, תשתיות, אדריכלות, קהילה, מדיניות ועוד – ואמור להוביל לתוצאה מתפקדת וגם הרמונית.” היא עובדת גם כמדריכת טיולים, ולכן רואה בעיסוק בשורשיות כחלק אינטגרלי מהעיסוק באדמה. ההשראה שלה, וגם שמו של הפרויקט, לקוחים מהמקורות.
“למעשה הצגתי כאן חזון לגן-רחוב,” היא מסבירה. “באר שבע תוכננה לראשונה על פי מודל ‘עיר גנים’, שפותח בעבר כפתרון לבעיות העיור הבלתי נשלט באנגליה. באופן אירוני, מודל שמטרתו הבראת העיר הותיר את באר שבע הצעירה חסרת תחושת עירוניות. הפרויקט שלי מציע להסתכל דווקא על פירבור גניה של העיר כנקודת מוצא לתכנון. הטמעת תכונות הרחוב בתוך הגן, המאפשרת חזרה אל עקרונות הרחוב האורגני, שיחררה אותי מהכבלים של תקנֵי תחבורה ותשתיות, ואיפשרה לי תכנון חופשי ויצירתי יותר, המתחשב בהולך הרגל.”
גדעון שריג, יו”ר ועדת השיפוט בפרס, אמר כי מדובר ב”פרויקט מגובש ושלם, המציע פתרון כולל ברמה העירונית, המקומית והרובעית. בכלל, הסטודנטים לאדריכלות נוף הפגינו יכולת ניתוח מרשימה, ולא פחות חשוב – תכנון מרשים על סמך אותו ניתוח.”
בפרס ע”ש גרהרט וגרטרד קרפלוס זכה אמיל ישראל, על הדוקטורט שלו בנושא “צדק חברתי ושוויון הזדמנויות בעידן של פרבור עירוני”, בהנחיית פרופסור אמנון פרנקל. בפרס ע”ש אילנה ליבמן זכתה יוני אבידן, על עבודת המאסטר שלה בהנחיית פרופסור (אמריטוס) גבריאלה גולדשמיט.
פרס ציגלר לשנת 2014 הוענק לד”ר גל מרקל, על פיתוח טיפול חדשני במלנומה.
ד”ר גל מרקל, 35, הוא הזוכה בפרס ציגלר לשנה זו. הפרס הוענק לו ב-21 בנובמבר על פיתוחו של טיפול חדשני במלנומה. בהמשך הארוע התקיימה הרצאתו של פרופסור זקי קריים מהפקולטה לרפואה ע”ש רפפורט בטכניון, שם נערך הטקס, בנושא “תופעות הנגרמות על-ידי חסר ביוד”.
ד”ר מרקל, מהפקולטה לרפואה של אוניברסיטת תל אביב ובית החולים שיבא,
מתמחה באימונו-אונקולוגיה – טיפול בסרטן באמצעות מערכת החיסון. הפרס הוענק לו על פיתוח נוגדן חדש כנגד חלבון – CEACAM1 חלבון הממלא תפקיד מרכזי בהתפתחות מחלה גרורתית אגרסיבית וקטלנית. החלבון צפוי לשמש בטיפול אימונותרפי במלנומה ממאירה, והניסויים הקליניים אמורים להתחיל כבר בשנה הקרובה. בארוע קבלת הפרס הרצה ד”ר מרקל על “סרטן מתחת לרדאר” – כלומר על האופן שבו ‘מסתתר’ הגידול הסרטני וכך חומק ממערכת החיסון.
ראובן ציגלר ז”ל נולד בשנת 1907 בבוברקה, פולין. הוא הצליח לשרוד בשואה יחד עם רעייתו מלכה ועם בנו צבי ציגלר, שהוא היום חבר סגל בפקולטה למתמטיקה בטכניון. בשנת 1946 עלתה המשפחה לישראל והתגוררה בירושלים, ושם נולדה הבת עדנה שכטמן (כיום פרופסור בסטטיסטיקה באוניברסיטת בן גוריון). בשנת 1948 הגיעה משפחת ציגלר לחיפה, וראובן עסק במסחר בעצים והיה חבר פעיל בלשכת המסחר בעיר.
בשנת 1971 נפטר ראובן ממחלה ממארת, ומשפחתו החליטה להנציח את זכרו בהקמת קרן שתעניק פרסים לרופאים-חוקרים צעירים על עבודת מחקר בעלת יישומים רפואיים. הפרס מוענק אחת לשנתיים, החל משנת 1974, וגובהו 7,000 שקלים. הוא פתוח למועמדים מכל האוניברסיטאות, מכוני המחקר ובתי החולים בישראל, ועד היום זכו בו 20 חוקרים, שבעה מהם מהטכניון. “נראה כי פרס ציגלר מנבא הצלחה בעתיד,” אמר פרופסור מיכאל אבירם, מנחה הארוע, “שכן רבים מזוכי הפרס זכו לעמדות מכובדות מאד ברפואה ובמחקר רפואי בארץ ובעולם.” חברי ועדת הפרס הם מיכאל אבירם (יו”ר), ישראל וולודבסקי, זאב הוכברג, נתן קרין, זאיד עבאסי ואסיה רולס.
פרופסור יוג’ין רבקיןכנס DIMAT בקיץ האחרון. באדיבות DIMAT 2014
ועדת ההיגוי של DIMAT קבעה: הכנס הבא יתקיים בישראל. כנסי DIMAT מפגישים חוקרים מובילים בתחום הדיפוזיה בחומרים.
ועדת ההיגוי של DIMAT קבעה כי הכנס הבא של של DIMAT יתקיים בישראל. פרופסור יוג’ין רבקין, דיקן הפקולטה למדע והנדסה של חומרים בטכניון, אמר כי “זוהי החלטה מרגשת מאוד, בעיקר לנוכח העובדה שהיא התקבלה בעיצומה של מתקפת הטילים על ישראל. הוועדה בחרה בנו על פני פלורידה, הונגריה ופולין, ועבורי זו הבעת אמון בישראל, והכרה של הקהילה המדעית הבינלאומית ברמתו הגבוהה של המחקר המדעי הנעשה בטכניון.”
DIMAT מאגד חוקרים העוסקים בתחום הדיפוזיה – תנועת-אטומים אקראית (“הילוך אקראי”) – במוצקים. תופעה זו ממלאת תפקיד מרכזי בכמה תהליכים טכנולוגיים חשובים כגון ייצור טרנזיסטורים על גבי שבבי סיליקון. כנסי DIMAT נוסדו לפני יותר משלושים שנה, וכיום הם מהווים ארוע מדעי משמעותי מאוד עבור הקהילה המדעית העוסקת בדיפוזיה.
פרופסור רבקין רכש את השכלתו במכון לפלדה וסגסוגות בעיר מוסקבה (תואר ראשון) ובמכון למצב מוצק בצ’רנוגולובקה שבמחוז מוסקבה (דוקטורט). לאחר הדוקטורט עבד בקבוצה של פרופסור גוסט במכון מקס-פלנק באוניברסיטת שטוטגרט, בתחילה כפוסט-דוקטורנט ואז כעוזר הוראה. ב-1997 הצטרף לפקולטה למדע והנדסה של חומרים בטכניון, ולאחרונה מונה לדיקן הפקולטה.
החלטת ועדת ההיגוי לקיים את הכנס הבא (2017) בישראל פורסמה בכנס DIMAT האחרון, שהתקיים הקיץ במינסטר, גרמניה. יחד עם פרופסור רבקין נסעו לכנס הדוקטורנט דור עמרם והמסטרנט נמרוד גזית. גזית זכה במדליית ארד בתחרות הפוסטר הטוב ביותר, ואילו עמרם זכה השנה (לפני הכנס) בפרס Acta materialia , וזאת על מאמרו שהתפרסם בכתב העת Acta materialia בשנת 2013. הוא אחד מעשרה זוכים שנבחרו על ידי צוות שופטים על סמך איכות המאמר, מכתבי המלצה ופוטנציאל מנהיגותי.
