במקום השני זכו דנה שביב ואסף אלחנתי, במקום השלישי מרים זערורה וראזי ח’דר ובציון לשבח קובי לחם כהן, אור שטרית, מירן קלמנוביץ ויפתח משל.
ארכ’ שולי ביימל, שריכזה את התחרות והנחתה את הקורס בנושא, אומרת כי “חלל אולמות הגלים נמצא בתוך בניין ההידראוליקה שתוכנן על ידי האדריכלים אל מנספלד ומוניו גיתאי וינרויב והוא הוקם ב-1958. כעת, בעקבות כוונת המכון לשדרג את אולם תעלת הגלים ואת האולם הפנימי, קיימנו את התחרות. משתתפי התחרות נדרשו לגבש שפה עיצובית המשלבת בין המסורת העשירה של המכון עם משימותיו כיום ובעתיד.”
הטכניון משיק את תוכנית “מנהיגי שוליך ליזמות”, תוכנית דגל חדשה לסטודנטים מצטיינים. 15 חלוצי התוכנית בטכניון, סטודנטים וסטודנטיות בפקולטות השונות, ישתתפו בטקס פתיחת השנה של התוכנית הארצית שיתקיים באופן מקוון ביום חמישי, 19 בנובמבר. הטקס יתקיים בהשתתפות בני משפחת שוליך, שר החינוך יואב גלנט, המשנה הבכיר לנשיא הטכניון פרופ’ עודד רבינוביץ, סגן נשיא הטכניון לקשרי חוץ ופיתוח משאבים פרופ’ אלון וולף ומנהל תוכנית שוליך בישראל אורי כרמי. את ההרצאה המקצועית באירוע יישא מייסד Waze אורי לוין.
“יזמות היא דרך חיים עבורנו בטכניון, והיא טבועה עמוק בDNA – הארגוני שלנו”, אמר נשיא הטכניון פרופ’ אורי סיון. “מהטכניון יצאו פיתוחים רבים, משני מציאות, שהשפיעו על חייהם של מיליונים בישראל ובעולם כולו. אנחנו משקיעים מאמצים רבים על מנת להנחיל את הערכים והרוח היזמית הזו גם לסטודנטיות ולסטודנטים שלנו. תוכנית מנהיגי שוליך ליזמות תהפוך כעת לגולת הכותרת של מאמצים אלה ותאפשר לטפח ולהכשיר את דור העתיד של יזמים ויזמיות בישראל. אני מודה לקרן שוליך מקרב לב על החזון המשותף ועל הבעת האמון.”
תוכנית המנהיגות החדשה היוצאת כאמור לדרך השנה בטכניון תקנה למשתתפיה ארגז כלים יזמי וליווי בפיתוחו של רעיון לקראת פיתוח מעשי. לדברי ראש התוכנית, פרופ’ דניאלה רווה מהפקולטה להנדסת אווירונוטיקה וחלל, “בכל שנה יצטרפו לתוכנית 15 סטודנטים וסטודנטיות שיזכו לתמיכה נדיבה ולליווי צמוד בנושאי מנהיגות ומעורבות. מדובר בקבוצת סטודנטים קטנה ואיכותית שתשפיע הרבה מעבר לגבולותיה. בכוונתנו שהמשתתפים בתוכנית “מנהיגי שוליך” יהיו נושאי דגל היזמות, החדשנות והמנהיגות בטכניון.”
בראש משפחת שוליך עומד היזם והפילנתרופ הקנדי סימור שוליך, שתרם עד כה כ-350 מיליון דולר למטרות שונות, רובן בתחומי ההשכלה הגבוהה והבריאות, בקנדה, בארצות הברית ובישראל. השותפות בין שוליך לטכניון נמשכת כבר למעלה מעשור והחלה בפקולטה לכימיה ע”ש שוליך ובמלגת מנהיגי שוליך, תכנית המלגות היוקרתית בישראל שפעלה עד השנה בטכניון.
תוכנית מנהיגי שוליך ליזמות תספק למשתתפיה תמיכה נדיבה הכוללת מלגת מחיה בסך 25 אלף שקל בשנה ומלגת שכר לימוד.
“מיום היווסדו, הטכניון הוא מקור לחדשנות טכנולוגית שאת השפעתה ניתן לראות בכל העולם,” אמר מנהל מנהל קרן שוליך בישראל אורי כרמי. “אנו מקווים ומצפים לראות את בוגרות ובוגרי התכנית ממשיכים במסורת זו, בונים חברות מצליחות ומייצרים שינוי חיובי בעולם.”
בקבוצת הסטודנטים הראשונה בתוכנית חברים איתי נקאש, שיר ברקן, ליעד פרל, עדי מח’ול, חנין נעראן, הראל מנדלמן, מיכל מימון, אליה סוליימנוב, רוני אשכנזי, רון חודדי, אסף אהרנסון, רועי לוי, הלל סער, רותם אלימלך וניצן משעל.
קבוצת המחקר של פרופ’ בז’ה חוקרת רודופסינים – חלבונים המשמשים הן לקצירת אנרגיית אור (בדרך שונה מפוטוסינתזה) והן במנגנוני חישת אור תת-תאית הדומים במידת מה לעין. המחקר הנדון התמקד ברודופסינים ייחודיים שהם תעלות רודופסינים המופעלות באור. אלה הם רודופסינים מיקרוביאליים שמשתמשים באנרגיית אור כדי להעביר שטפי יונים דרך קרום התא. חלבונים אלה, שמקורם הטבעי במיקרובים, משמשים במדעי המוח כאמצעי אופטוגנטי לביצוע מניפולציות מדויקות – עירור ועיכוב – על תאי העצב, הנוירונים, באמצעות אור. האופטוגנטיקה חוללה מהפכה בחקר המוח וכיום היא נחשבת לשיטה הטובה ביותר להפעלה של תאים ספציפיים כדי לבדוק את השפעתם על תפקוד האורגניזם.
המחקר על תעלות הרודופסינים החל באפיון חלבונים הנמצאים באצות ירוקיות, ומאז התגלו תעלות רודופסינים שונות ומגוונות באצות חד-תאיות נוספות וביצורים חד-תאיים אחרים. גם ליצורים אלה יש עיניים תת-תאיות קטנות והם משתמשים ברודופסינים כדי להתרחק מאור חזק מדי או כדי להתקרב לאור ברמה הרצויה.
קבוצת המחקר מהטכניון, שערכה אנליזה מטא-גנומית של החומר הגנטי שבמים, גילתה כעת כי גם בנגיפיםהתוקפים אצות מצויים גנים המובילים להתפתחות תעלות רודופסינים. הקבוצה גילתה משפחה חדשה של תעלות רודופסינים הנוצרות באצות המותקפות, ובאמצעות ניסויי אלקטרופיזיולוגיה הראתה כי תעלות הרודופסינים של הנגיפים התוקפים שייכות לאותה משפחה.
לדברי פרופ’ בז’ה, “מהמיפוי הגנומי שערכנו הסקנו שמקורם האבולוציוני של הגנים באצה, לא בנגיף, ואנחנו מעריכים כי בשלב מסוים באבולוציה ‘גנב’ הנגיף מהאצה את הגנים לרודופסינים באופן המאפשר לו לבצע בה מניפולציה כלשהי הקשורה לחישת אור ומקנה לו יתרון הישרדותי. יתכן שהנגיף התוקף גורם לאצה לשנות התנהגות ולשחות לאזור שבו התאורה מסייעת לו.”
המחקר מבוסס על מידע שנאסף ב-Tara Oceans, פרויקט בינלאומי הממפה את המגוון הביולוגי בים באמצעות מסעה המתמשך של האונייה “טארה” בימים ובאוקיינוסים. המחקר נעשה בשיתוף עם קבוצתו של פרופ׳ פטר הגמן מאוניברסיטת הומבולדט בברלין.
מקורה של אומנות האוריגמי ביפן של סוף המאה ה-17 ושמה ביפנית 折り紙 – אורי (קיפול), גמי (נייר). בראשית המאה ה-20 התפתח בקרב מתמטיקאים עניין רב באומנות זאת ובניסיונות לפתור באמצעות אוריגמי בעיות בנייה גיאומטריות שאינן פתירות באמצעים הקלאסיים. מרגע שנמצאו פתרונות כאלה העלו המתמטיקאים כדרכם שאלות נוספות, למשל: האם אפשר לקבל כל צורה רצויה מקיפולי נייר? מהם התנאים שצריכים להתקיים כדי שתבנית קיפולים מסוימת תתקפל למבנה שטוח? מה קורה עם תצורות מרחביות שאינן בנויות מחלקים שטוחים? עד כמה הפתרונות לבעיות הקיפול מסובכים, יעילים ומועילים?
קרדיט: shutterstock
אחד המובילים בתחום הוא המתמטיקאי-פיזיקאי האמריקאי רוברט לאנג, יליד 1961, שעזב את עבודתו בנאס”א כדי להתמסר לחקר האוריגמי. לאנג התעניין בשאלה אם אפשר ליצור מודלים חדשים באוריגמי באמצעות תוכנת מחשב. שיתוף פעולה בין רוברט לאנג ותוכנות האוריגמי שפיתח לבין חברת הנדסה גרמנית הוביל ליצירת סימולציית מחשב של התנפחות כריות האוויר ברכב שנקלע לתאונת דרכים. סימולציות המחשב הובילו לייעול של תהליך הפיתוח של כריות האוויר וחסכו את הצורך במבחני ריסוק יקרים.
בשנת 1995 השתמשו מדענים יפניים ברעיונות מעולם האוריגמי כדי לדחוס קולטי שמש לתוך תחנת חלל ששיגרו – קולטים שנפרסו רק כשתחנת החלל כבר הייתה במסלול. צורת הקיפול שבה השתמשו נקראת קיפול מׅיאוּרָה על שם האסטרופיזיקאי קוריו מיאורה מאוניברסיטת טוקיו שפיתח אותה.
בשנת 2005 פיתחו זוֹנְג יוּ וקָאוֹרִי קוּרִיבָּיָאשִי מאוניברסיטת אוקספורד באנגליה צינורית המבוססת על קיפולי אוריגמי, שיכולה לשמש להרחבתם של כלי דם חסומים. ההתקן עשוי מסגסוגת מתכתית בעלת תכונות קפיציות. הוא מוחדר לכלי הדם על ידי צנתר כשהוא במצב מכווץ, וחום הגוף גורם לו לעבור באופן אוטומטי למצב הפתוח.
פרופ’ נצה מובשוביץ-הדר
אז מה הקשר בין מתמטיקה וקיפולי נייר? אתם שואלים, “המתמטיקה היא תחום פתוח, המתפתח בהתמדה, מאתגר, שימושי ומפתיע, המשרת את הקידמה האנושית ממנה כולנו נהנים, אך האם לימודי המתמטיקה בבית הספר משקפים זאת?” שואלת פרופ’-אמריטוס נצה מובשוביץ-הדר מהפקולטה לחינוך למדע וטכנולוגיה, מחלוצות הוראת המתמטיקה בישראל, ששילבה את אומנות האוריגמי בתוכנית ייחודית שהיא ייסדה – “הבזקי-חדשות במתמטיקה” (MNS). תוכנית זאת מנגישה את המתמטיקה בת-זמננו לתלמידי תיכון ומיועדת לקרב את אזרחי המחר לעולם המתמטיקה. התוכנית פועלת בישראל כבר מ-2012, ויעילותה אומתה במחקר ממושך שערכה פרופ’ מובשוביץ-הדר בתמיכת משרד החינוך, משרד המדע והאקדמיה הלאומית למדעים.
התוכנית מספקת לתלמידי החטיבה העליונה בישראל הצצה אל המתרחש כיום בתחום המתמטיקה באמצעות מצגות שכל אחת מהן מתמקדת בידיעה שהתפרסמה בעיתונות המתמטית המקצועית בשנים האחרונות. ההבזקים הם פרי יצירתם של צוותי מומחים במתמטיקה ובחינוך מתמטי והם מתעדכנים על סמך גילויים רלוונטיים חדשים. כל אחד מההבזקים חושף את התלמידים לתוצאה חדשה, לרקע המתמטי שלה, למשמעותה, ליישומיה ולפרטים על אודות המתמטיקאים שעסקו בה וממשיכים לעסוק בה.
תוכנית ה”הבזקים” כבר פועלת בעשרות בתי-ספר ברחבי הארץ. לדברי אסי דביר, מורה למתמטיקה בגימנסיה הרצליה, “אני עובד כבר ארבע שנים עם תוכנית ‘הבזקים’ בשיעורי המתמטיקה לחטיבה העליונה, והתוכנית תפסה כאן חזק. זו פעילות של הרחבת אופקים המשמשת אתנחתא בתוכנית הלימודים הרגילה ומביאה תכנים מתמטיים ייחודיים בגובה העיניים, תוך שילוב של סוגיות מופשטות והתייחסות ליישומים מעשיים. השיעורים מביאים משב רוח מרענן שמוציא אותנו מהשטאנץ של פתרון בעיות ותרגילים מהספר, והתלמידים מחכים להם.”
פרופ’-אמריטוס נצה מובשוביץ-הדר החליטה להקדיש את כל זמנה להכשרת מורים, וזאת אחרי 12 שנה של הוראת מתמטיקה במערכת החינוך. בעקבות ההחלטה היא סיימה לימודי דוקטורט בברקלי, קליפורניה, חזרה כחברת סגל לפקולטה לחינוך למדע וטכנולוגיה וגם עמדה בראשה עוד לפני שהפכה ממחלקה לפקולטה. פרופ’ מובשוביץ-הדר הובילה פרויקטים רבים ובין השאר ניהלה את המוזיאון הלאומי למדע בחיפה והקימה את “קשר חם” – מרכז מו”פ לקידום, שיפור ורענון החינוך המתמטי בישראל.
היום לפני 43 שנה, ב-10 בנובמבר 1977, החל לראשונה בהיסטוריה תהליך של הפריה חוץ-גופית בבני אדם. כעבור שמונה וחצי חודשים נולדה תינוקת המבחנה הראשונה בעולם, לואיז ג’וי בראון, וכבר בספטמבר 1982 נולדה תינוקת המבחנה הראשונה בישראל, רומי נוימרק. בשנת 2010, כשרומי נוימרק בת ה-28 כבר הייתה אישיות מוכרת ב”חדשות עשר”, זכה אחד ממפתחי השיטה, פרופ’ רוברט אדוארדס מאוניברסיטת קימברידג’, בפרס נובל לרפואה ופיזיולוגיה.
מימין לשמאל: דוד סילבר, פרופ’ אלכס ברונשטיין וד”ר יעל גולד-זמיר
הפרייה חוץ גופית (IVF) היא במקרים רבים הפתרון היחיד הפתוח בפני ההורים לעתיד – אימהות יחידניות, זוגות חד-מיניים, זוגות הסובלים מהפרעות תורשתיות הקשורות למערכת הרבייה ועוד. בתהליך זה עוברת האישה טיפול המגדיל את כמות הביציות; הביציות נשאבות משחלת האישה ועוברות במעבדה הפריה מזרעו של הגבר; כעבור כמה ימים, לאחר שההפריה כבר הובילה להיווצרות עוברים בתחילת דרכם, מוכנסים חלק מהעוברים לרחם.
למרות חשיבותה של ההפריה החוץ-גופית, שיעורי ההצלחה של התהליך עדיין פחותים מ-40%. עובדה זאת קשורה בין השאר בבחירה נכונה של העוברים שיושתלו ברחם – בחירה שעדיין נעשית באופן ידני על ידי האמבריולוג ובלי קריטריונים ברורים ואחידים.
תמונה זו עשויה להשתנות באופן דרמטי הודות ל-Ubar – טכנולוגיה חדשנית שפיתחו חוקרים מהפקולטה למדעי המחשב ע”ש טאוב בטכניון ומחברת Embryonics. טכנולוגיה זו, המשפרת את בחירת העוברים לרמה חסרת תקדים, מוצגת כעת באתר MIDL – כנס ליישומי למידה עמוקה ברפואה – במאמר שהתפרסם תחת ביקורת-עמיתים פתוחה (open review). את הטכנולוגיה פיתחו פרופ’ אלכס ברונשטיין מהפקולטה למדעי המחשב ע”ש טאוב ומייסדי חברת Embryonics דוד סילבר, שלמד בטכניון במסגרת תוכנית רוטשילד-טכניון למצוינים ומנכ”לית החברה ד”ר יעל גולד-זמיר.
במאמרם מתארים החוקרים מערכת חדשנית, מונחית-נתונים, הצפויה לשפר באופן דרמטי את ניבוי סיכויי ההיקלטות של העובר. זאת על סמך סרטונים של צילום דולג זמן (time-lapse imaging videos). המחקר מבוסס על 8,789 סרטונים כאלה, מתוכם 272 עוברים שיש לגביהם נתוני אמת על הצלחת ההיריון. ניבויי המערכת האוטומטית הושוו לניבויים של פאנל מומחים (אמבריולוגים) בעלי ניסיון בתחום, ו-Ubar הפגינה שיפור דרמטי בבחירת העוברים – שיפור של 12% בניבוי חיובי (ניבוי הצלחת התהליך) ו-29% בשיפור הניבוי השלילי (פסילת עוברים בשל סיכוייהם הנמוכים להיקלט).
בתרשים: איכות הניבוי השלילי של המערכת החדשה (בירוק) לעומת זו של פאנל המומחים (בכתום) ולעומת הימור אקראי (בשחור).
חוקרים בטכניון פיתחו מקור אור חדש המבוסס על שכבה אטומית בודדת. הפיתוח החדשני, שהתפרסם בכתב העת Nature Nanotechnology, מאפשר שליטה בספין של הפוטונים הנפלטים בחומר דו-ממדי וסולל דרך להתקנים פוטוניים חדשים המבוססים על “ספינאופטיקה בסקאלה אטומית”. התגלית מבוססת על אינטראקציה של שכבה אטומית בודדת עם מערכי ננו-אנטנות על שבב סיליקון תוך יצירת פגמים בגבישים פוטוניים.
פרופ’ ארז חסמן
המחקר נערך בקבוצת המחקר של פרופ’ ארז חסמן, ראש המעבדה לפוטוניקה בסקאלה אטומית, עם פרופ’ אלעד קורן, ראש המעבדה לננו-חומרים אלקטרוניים וננו-רכיבים בפקולטה למדע והנדסה של חומרים. שתי קבוצות המחקר משתייכות למרכז הקוונטום ע”ש הלן דילר ולמכון לננוטכנולוגיה ע”ש ראסל ברי. המחקר בוצע והובל על ידי ד”ר קישו רונג (Dr. Kexiu Rong) וד”ר בו וונג (Dr. Bo Wang) בשיתוף החוקרים ד”ר אלחנן מגיד, ד”ר ולדימיר קליינר, אבי ראובן, בר כהן ושאול כצנלסון.
מהם חומרים דו-ממדיים? לדברי פרופ’ קורן, “בשנת 2004 נבחנה לראשונה האפשרות ליצירת שכבה אטומית בודדת כשהפיזיקאים אנדרה גיים וקונסטנטין נובוסלוב, לימים חתני פרס נובל בפיזיקה (2010), פיתחו שיטה פשוטה ליצירת שכבות בודדות של אטומי פחמן. השניים הצמידו נייר דבק לפיסת גרפיט וקילפו את החומר שכבה אחר שכבה עד להשגת שכבת אטומים בודדת המכונה גרפן. הם הראו ששכבת החומר האטומית שונה מאוד בתכונותיה מתכונותיו של החומר בצורתו התלת-ממדית. זהו חומר חזק פי מאה מפלדה ועם תכונות חשמליות יוצאות דופן, ועל פי ההערכות הוא צפוי לחולל מהפכה במוליכים ובמוליכים-למחצה, בצגים ובמסכים, בתאים סולריים ועוד. בעקבות גילוי זה פותחו שכבות אטומיות מחומרים אחרים, וגם הן הפגינו תכונות מפתיעות וייחודיות.”
פרופ’ חסמן ממשיך ומסביר: “בעקבות גילוי הגרפן התגלו ונחקרו חומרים דו-ממדיים רבים כגון מוליכים למחצה שונים שמאפשרים לקבל גם תכונות אופטיות מעניינות. שבבים אלקטרוניים סטנדרטיים מבוססים על סיליקון, המגביל מאוד את פיתוח הדור הבא של המחשבים שמחייב שילוב של אלקטרוניקה ופוטוניקה, וזאת בין השאר בשל חסרונו של מצב חיוני הקרוי ‘פער אנרגיה ישיר’ בסיליקון. להפתעתנו, במוליכים-למחצה דו-ממדיים התגלה אותו פער אנרגיה ישיר, מה שמאפשר לשלב באמצעותם פוטוניקה ואלקטרוניקה בסדרי גודל ננומטריים, לייצר בעזרתם מקורות אור והתקנים פוטוניים אקטיביים ולסלול דרך לדורות הבאים של השבבים.”
כדי למזער את השבב האלקטרוני ולהגדיל באופן משמעותי את מהירות העיבוד ואת קצב העברת האינפורמציה, הגישה המקובלת כיום היא ספינטרוניקה – ביצוע פעולות על הספין, אחת מתכונותיו החשובות של האלקטרון, ולא על זרם האלקטרונים. לפני כמה שנים ייסד פרופ’ ארז חסמן מהטכניון תחום חדש בשם ספינאופטיקה, המאפשר לנצל את הספין של הפוטונים באמצעות מטא-משטחים לטובת העברה ועיבוד אינפורמציה בשבבים פוטוניים. העברת האינפורמציה מבוססת על שליטה בספין הפוטוני בעזרת ננופוטוניקה – אופטיקה בסקאלת הננומטר.
ד”ר בו וונג Dr. Bo Wang))ד”ר קישו רונג (Dr. Kexiu Rong)
חומרים מוליכים למחצה דו-ממדיים, מאופיינים ברמות אנרגיה שהפליטה מהם תלוית ספין
(Spin valleys), זאת בגלל שבירת הסימטריה לשיקוף. החוקרים בטכניון החליטו לנצל את התכונה הזאת ולצמד שכבה אטומית בודדת של טאנגסטן סלנייד ((WSe2 לננופוטוניקה – ננואנטנות שמאפשרות שבירת סימטריה בספין הפוטוני וקבלת שבב בסקאלה אטומית המאפשר מקור אור והתקנים פוטוניים תוך כדי שליטה ועיבוד אינפורמציה בספין הפוטוני.
החוקרים יצרו מבנה גבישי דו-ממדי מסיליקון היוצר פער אנרגיה בתחום הפליטה של החומר הדו-ממדי כך שצימוד המוליך למחצה האטומי לגביש הפוטוני חוסם את כל ערוצי הפליטה האופטית מהחומר הדו-ממדי. בעזרת יצירת פגמים חכמים בתוך הגביש הפוטוני, שליטה על הפאזה של הפגמים בעזרת הגאומטריה שלהם וצימוד ביניהם, החוקרים יצרו מקור אור משכבה אטומית בודדת שמפרידה וממיינת בין הספינים של הפוטונים הנפלטים מהמוליך למחצה הדו-ממדי. תגלית מדעית זאת תאפשר לשלב בין ספינטרוניקה וספינאופטיקה לפיתוח מגוון רחב של התקנים בסקאלה אטומית.
פרופ’ חסמן מציין בגאווה ש”הפרסום היוקרתי הזה מראה את החשיבות של מחקר רב-תחומי המשלב פיזיקה, כימיה, מדעי החומרים והנדסה.”
באיור: מקור אור משכבה אטומית בודדת שמפרידה וממיינת בין הספינים של הפוטונים הנפלטים מהמוליך למחצה הדו-ממדי. תגלית מדעית זאת תאפשר לשלב בין ספינטרוניקה וספינאופטיקה לפיתוח מגוון רחב של התקנים בסקאלה אטומית (קרדיט: Scholardesigner co., LTD)
במחקר תמכו הקרן הלאומית למדע (ISF), משרד המדע והטכנולוגיה, הטכניון ולשכת המחקר של חיל האוויר האמריקאי. הרכיבים מומשו במרכז לננו-אלקטרוניקה ע”ש שרה ומשה זיסאפל (MNFU) בטכניון.
חוקרים בטכניון פיתחו מערכת לומדת ליצירת קטעי ג’ז מקוריים המתאימים לטעמו המוזיקלי של המשתמש. מאמר המתאר את המחקר והמערכת, הוצג בכנס החברה הבין-לאומית לאחזור מידע מוזיקלי (ISMIR 2020), וזכה בפרס המחקר המצטיין בכנס. את המערכת פיתחו נדב בהונקר ושונית חביב-חכימי בהנחיית פרופ’ רן אל-יניב, מומחה ללמידה חישובית ובינה מלאכותית מהפקולטה למדעי המחשב ע”ש טאוב.
הלחנת מוזיקה באמצעות בינה מלאכותית היא אתגר מורכב המעסיק קבוצות מחקר רבות ברחבי העולם, ואתגר מורכב במיוחד הוא הלחנה של מוזיקה המותאמת לטעמו של המשתמש. אתגר זה מורכב אף יותר בהקשר של מוזיקת ג’ז – ז’אנר מבוסס אלתור, שאינו כפוף לכללים קשיחים כמו אלה הנהוגים בז’אנרים מוזיקליים אחרים.
בהונקר וחביב-חכימי, שניהם נגני ג’ז חובבים, פיתחו מערכת מבוססת רשתות נוירונים ולמידה עמוקה הפועלת בכמה שלבים. בשלב הראשון לומדת המערכת את אומנות הג’ז על סמך מאגר גדול של קטעי סולו המכיל מאות יצירות של ענקי ג’ז ובהם צ’רלי פרקר, סטן גץ ודקסטר גורדון. לאחר מכן היא לומדת את טעמו האישי של המשתמש, ובסופו של דבר היא מייצרת מוזיקה מקורית על סמך שני מקורות אלה. כל תו חדש ביצירה מבוסס על אוסף התווים שלפניו והיכרות של המערכת עם יצירות קודמות ועם המבנה של אקורד מוזיקלי.
המערכת החדשה, BebopNet, מצליחה חלקית לספק אפיון אובייקטיבי של העדפותיהם המוזיקליות הסובייקטיביות של המשתמשים. המחקר כלל גם ניתוח של האלתורים ובחינת קרבתם המוסיקלית לאלתורי המקור שעליהם אומנה המערכת. לפי ניתוח זה התברר כי האלתורים שייוצרו אינם גניבה מוסיקלית (פלגיאט) אלא קטעים מקוריים. בשלב הפיתוח הנוכחי, מבהיר פרופ’ אל-יניב, “המערכת אומנם מפיקה אלתורים מעניינים, ובאופן מפתיע לעיתים אף ערבים לאוזן, אולם עדיין איננו קרובים לייצור אילתורי ג’ז מקצועיים (אנושיים). אנחנו מעריכים שאפשר יהיה לשפר משמעותית את איכות האלתורים באמצעות לימוד ישיר מסיגנל קול (אודיו) שיאפשר להרחיב משמעותית את מדגם האימון. לדעתנו העבודה מחדדת אתגר מהותי בדרך לבנייתן של מכונות המסוגלות לייצר אומנות ברמה אנושית. אתגר זה הוא היכולת להעריך ולמדל באופן מהימן וממוכן איכות סובייקטיבית של יצירות אומנות. פיצוח אתגר זה יאפשר התקדמות משמעותית בתחום.”
הרב לורד יונתן זקס, מנהיג דת בינלאומי, הוגה דעות ומחבר עטור פרסים שכיהן כרב הראשי של חבר העמים הבריטי בשנים 2013-1991 נפטר אתמול בגיל 72.
בשנת 2018 העניק הטכניון לרב זקס תואר דוקטור לשם כבוד “בהוקרה על תרומה בת עשרות שנים לשימור מסורת האמונה היהודית ועל העשרת הזהות היהודית; בהערצה על מעמדו כמנהיג דתי בינלאומי וכקול מוסרי מוערך בעולם; וברחשי תודה על מסירותו האיתנה למדינת ישראל ולעם היהודי.”
בטקס בטכניון נשא הרב זקס דברים בשם מקבלי התארים. הוא אמר כי “זהו כבוד גדול לקבל תואר כבוד מהמוסד שפיתח תרופה לפרקינסון, רשם פריצות דרך בעולם המידע והוביל את פיתוח כיפת ברזל. ישראל מוכיחה כיצד אפשר להיות בן 70, או כמעט בן 4,000 שנה במקרה של העם היהודי, ולהישאר צעיר. חלק מיכולתה של מדינת ישראל להישאר צעירה טמון בטכניון. הטכניון הוא דוגמה חיה ל’תיקון עולם’, להרכבה של עולם מפורק. והוא עושה זאת מעצם הימצאותו בלבה של כלכלת ההייטק הישראלית, אומת הסטארט-אפ. כל פיתוח טכנולוגי שמקורו בישראל, בין אם מדובר בטכנולוגיה רפואית, בננוטכנולוגיה, טכנולוגיה חקלאית, טכנולוגיית מידע, שיפר את חייו של האדם.”
במסגרת קורטוריון 2018 התקיים בטכניון דו שיח בנושא מדע ודת בהשתתפות הרב זקס וחתן פרס נובל פרופ’-מחקר אהרן צ’חנובר מהפקולטה לרפואה ע”ש רפפורט בסוגייה “האם אלוהים משחק בקוביות?” לצפייה באירוע לחצו כאן
יהי זכרו ברוך.
לדברי הרב זקס בטקס מקבלי התואר דוקטור לשם כבוד ב-2018 – כאן
אנסטסיה קולומייץ נולדה ולמדה באוראל, רוסיה, שם השלימה תואר ראשון באומנות ותואר שני בעיצוב גרפי. בכל שנות לימודיה באקדמיה עבדה בעיצוב, בעיקר בתיאטרון ובהקמת תערוכות. בשנת 2014 עלתה לישראל ואחרי לימודי עברית באולפן החלה ללמוד לתואר שני במסלול לעיצוב תעשייתי בטכניון בראשון פרופ’ עזרי טרזי. “הלימודים היו קשים בעיקר כי העברית שלי עוד לא הייתה טובה, אבל לאט לאט למדתי ואני שמחה על הבחירה במסלול הזה.”
עיסוקיה העיקריים בלימודי התואר הם חקר עיצוב תעשייתי ותכן מוצרים בשימוש טכנולוגיות תלת-ממד. המחקר שלה נערך בהנחייתם של פרופ’ טרזי ודיקן הפקולטה לארכיטקטורה ובינוי ערים פרופ’ יאשה גרובמן ובסיועם של מהנדסי מכון המתכות בטכניון.
אף שאינה מוזיקאית מקצועית היא חובבת מוזיקה ותיקה שלמדה פסנתר במשך חמש שנים, ושניים מארבעת ילדיה הם כנרים. כך לדבריה נולד הרעיון לפתח כלי נגינה בהדפסת תלת-ממד. לדבריה, “לטיטניום פוטנציאל מוזיקלי משמעותי, אבל קשה מאוד לעבד אותו ולכן הוא אינו נפוץ כחומר גלם לייצור כלי נגינה. התפתחותה של הדפסת התלת-ממד שיפרה את האפשרות לעשות זאת, ועדיין יש כאן המון עבודת מחקר ופיתוח הכוללת אופטימיזציה של פני שטח, ליטוש פנימי ובחינת ההשפעה של גאומטריה על תכונות מוזיקליות.” בהמשך, אולי במסגרת דוקטורט, היא מקווה לשפר את תכונותיה המוזיקליות של החלילית ולאפשר התאמה אישית של חליליות מודפסות לנגנים ספציפיים.
הארגון האירופי למדע וטכנולוגיה של מזון, EFFoST, יקיים בשבוע הבא את הכנס השנתי שלו תחת הכותרת “מגשרים בין הייטק, פודטק ובריאות: חדשנות ממוקדת-צרכן”. הכנס יתקיים באופן מקוון בתאריכים 12-10 בנובמבר 2020 בהשתתפות יותר מ-400 חוקרים, אנשי תעשייה וסטודנטים ובהובלת חוקרים בטכניון.
הכנס ידון במגוון רחב של נושאים בקדמת המדע והטכנולוגיה של מזון, תזונה וקיימות ויארח חוקרים מהמובילים בעולם וכן שלוש חברות סטארטאפ ישראליות: Redefine Meat, זוכת תוכנית ההאצה EIT Food Accelerator network בטכניון בשנת 2018, שפיתחה טכנולוגיה להדפסת בשר ותחליפי בשר; Amai Proteins המפתחת ממתיקים חדשניים; ו-Solutum המובילה פריצות דרך בתחום אריזות המזון.
היום הראשון של הכנס יועבר בשידור חי בהשתתפות מומחים מובילים מהאקדמיה ומהתעשייה ובהם מרצים מהטכניון, מארה”ב, מבלגיה, משוויץ, מקנדה, מניו-זילנד ומאוסטרליה וכן מומחים מנסטלה (שוויץ) ומ-Good Food Institute (ארה”ב). ביום השני וביום השלישי יערכו מושבים מקבילים, שבהם ישודרו הרצאות מוקלטות מראש וייערכו מפגשים עם המרצים בשידור חי.
זאת הפעם הראשונה שכנס בינלאומי חשוב זה, שמתקיים מאז 1986, ייערך בהובלת חוקרים ממוסדות שמחוץ לגבולות אירופה. בשנה שעברה הוחלט ב- EFFoST לקיים את הכנס לראשונה בטכניון, אולם בעקבות משבר הקורונה יתקיים הכנס במתכונת מקוונת.
את כנס EFFoST2020 ארגנו חוקרי הפקולטה להנדסת ביוטכנולוגיה ומזון בטכניון פרופ’ אורי לזמס (יו”ר הכנס), פרופ’ אסתי סגל, ד”ר מאיה דוידוביץ פנחסי וד”ר אבי שפיגלמן עם ד”ר צביקה חיוקה מהאוניברסיטה העברית.
לדברי פרופ’ לזמס, “גידול האוכלוסין, מגפת הקורונה והמודעות הגוברת לבריאות האדם ולאיכות סביבה מציבים אתגרים חדשים בפני תעשיית המזון ורק שיתוף פעולה בין התעשייה לאקדמיה יאפשר לנו לייצר פתרונות חדשניים, יצירתיים ומבוססי מדע. זאת בדיוק מטרת הכנס – לחלוק ידע מדעי וטכנולוגי ולייצר שותפויות שיעצימו את יכולתו של סקטור המזון לספק פתרונות בריאים, טעימים ומגוונים העולים בקנה אחד עם המודעות הסביבתית והרבגוניות האנושית.”
את הכנס יפתחו נשיאת EFFoST פרופ’ אולגה בייוסו-מרטין ויו”ר הכנס הנוכחי פרופ’ אורי לזמס, ולאחר מכן יתקיימו שלושה מושבים עוקבים. המושב הראשון יתמקד במדע, טכנולוגיות מזון ובריאות במאה ה-21, השני בחדשנות וביזמות בסקטור המזון והשלישי באתגרים ובהזדמנויות להזנת העולם היום ומחר. מושבים אלו יכללו הרצאות של מיטב המומחים במגוון נושאים ובהם הרגלי אכילה, איזון תזונתי ומזון מעובד (פרופ’ דיויד רובנהיימר, אוסטרליה), אריזות חכמות, מניעת זיהום מזון והארכה של חיי המדף שלו (פרופ’ אסתי סגל מהטכניון); שימוש בבינה מלאכותית בפיתוח מזון (פרופ’ כריסטוף הרטמן, נסטלה, שוויץ); תכנון מושכל של ייצור-מזון מבוזר ופרסונליזציה של מזון (פרופ’ אלחנדרו מרנגוני מאוניברסיטת גוולף, קנדה); חדשנות מבוססת-מדע בעולם המזון (פרופ’ ג’וליאן מקלמנטס, מאוניברסיטת מסצ’וסטס בארה”ב); ועיבוד מזון ללא חימום (פרופ’ אינדרווטי אוי מאוניברסיטת אוטגו, ניו זילנד).
“זאת תקופה לא פשוטה, ובוודאי תקופה מאתגרת מאוד לעריכת כנסים בין-לאומיים, ואין זה פלא שזה אחד הכנסים הבולטים היחידיים בתחום המזון המתקיים בתקופה זו,” אמר פרופ’ לזמס. “למרות הקשיים הרבים התעקשנו לא רק על קיומו של הכנס אלא גם על הרמה הגבוהה של המרצים ושל ההרצאות הרבות. המגפה הנוכחית, שהובילה למחסור במוצרים ולהסתערות על רשתות המזון, מדגישה את חשיבות תחום המזון לחיים המודרניים ומעלה צורך בעידוד ייצור יעיל, ייצור מקומי ושינוי התפיסות הקיימות לגבי שרשראות האספקה של ענף המזון. אין לי ספק שכנס EFFoST2020 יוביל להבנה טובה יותר של האתגרים שעומדים בפנינו ולגיבוש פתרונות שיקדמו את המגוון בעולם המזון, את זמינותם של מוצרים ואת השפעותיהם על אורחות חיינו, על בריאותנו ועל הסביבה.”
ד”ר גלעד רוזנבלט וד”ר בוריס שמחוביץ, שהשלימו את כל תואריהם בטכניון, הם הזוכים במקום הראשון בתוכנית BizTEC לשנת 2020. ההכרזה על זכייתם התקיימה באירוע הגמר שהתקיים לאחרונה באופן מקוון. השניים פיתחו את LightCode – טכנולוגיה חדשנית המאיצה גילוי תרופות באמצעות זיהוי הפוטנציאל של מולקולות קטנות לשמש בתרופות חדשות.
ד”ר גלעד רוזנבלט וד”ר בוריס שמחוביץ עם המערכת שפיתחו.
תוכנית היזמות BizTEC מתקיימת כיום במסגרת t-hub – מרכז החדשנות והיזמות בטכניון בראשות פרופ’ עזרי טרזי. התוכנית נוסדה בטכניון ב-2004 כדי לטפח יזמים מתחילים המבקשים לפתח טכנולוגיות עמוקות הדורשות שיתוף פעולה בין-תחומי ותשתית מעמיקה של ידע. התוכנית מספקת לצוותים המשתתפים ליווי מקצועי צמוד של מנטורים מהאקדמיה והתעשייה. ב-16 שנות קיומה של התוכנית גייסו בוגריה יותר מ-750 מיליון דולר והקימו חברות מצליחות רבות ובהן Houseparty, Breezometer, Via Surgica, Gusto, Augmedics, VocalisHealth ו-Windward.
השנה, על אף משבר הקורונה, רשמה התוכנית שיא במספר המשתתפים: 110 סטודנטים ובוגרים החלו את התוכנית, כ-80% מהם מהטכניון, ואת חצי הגמר עברו כ-30 – רובם סטודנטים לתארים מתקדמים בטכניון. שיעור הנשים בתוכנית גדל ל-28% והמארגנים מאמינים שמגמה זו תימשך בשנים הבאות.
“משבר הקורונה השיב את המחקר המדעי ואת הטכנולוגיה לקדמת הבמה ולשיח הציבורי,” אמר נשיא הטכניון פרופ’ אורי סיון שפתח את האירוע, “משברים מהסוג שאנו חווים כעת מביאים עמם לא רק קשיים אלא גם הזדמנויות וכיוונים חדשים. הם מערערים פרדיגמות ומוציאים את כולנו מאזור הנוחות, זה הזמן ליצירתיות ולחדשנות. אומרים שהצורך הוא אבי ההמצאה, משבר הקורונה הוביל לעשרות מחקרים פורצי דרך בטכניון, שחלקם אף הבשילו תוך חודשים ספורים למסחור טכנולוגי ולהקמת חברות הזנק חדשות.”
ד”ר בוריס שמחוביץ
באירוע התארח שר המדע והטכנולוגיה יזהר שי. שי, בוגר הפקולטה להנדסת חשמל ע”ש ויטרבי בטכניון, הוא יזם ומשקיע שפיתח את פלטפורמת היזמים “אצטדיון הסטארטאפ” ונכלל ברשימת 70 אנשי המופת של ההייטק הישראלי. “הייתי אחד המשקיעים הראשונים ב-BizTEC וזה מרגש לראות את ההמשכיות של התוכנית ואת ההצלחות של בוגריה,” אמר השר. על ההסכם עם איחוד האמירויות אמר שי כי משרדו מקדם שיתופי פעולה עם האמירויות ועם בחריין וכי הוא מקווה כי אלה יובילו לשילוב כוחות בין יזמים מישראל וממדינות אלה.
באירוע נכחו גם נציגים מאיחוד האמירויות ובהם שירקאנת טאקר מרשות החדשנות באיחוד. המשקיע סלים חסן, בוגר אוקספורד וקיימברידג’, בירך את הנוכחים ואמר כי “איני זקוק להקדמה לגבי הטכניון. לפני 12 שנים פגשתי יזם ישראלי בלונדון, שהקים את אחת החברות שאני מנהל היום. הוא בוגר הטכניון, אביו לימד פיזיקה בטכניון וגם השותף שלו הוא בוגר הטכניון, כך שאני מכיר את הטכניון היטב. BizTEC היא אחת התוכניות הטכנולוגיות הטובות בישראל, והיא נוסדה ב-2004 – השנה שבה ייסדתי את Privity, חברת ייעוץ לקרנות הון סיכון. לכן אנחנו בני אותו גיל.”
חסן הציג את חייו בשישה דגלים: פקיסטן, שם נולדו הוריו; פיג’י, שבה הוא עצמו נולד; ניגריה שבה גדל; בריטניה, שם למד באוקספורד ובקיימברידג’; יפן – המדינה הראשונה שהציעה לו עבודה; ואיחוד האמירויות, שבו הוא עובד כיום. הוא אמר כי “כעת, בעקבות ההתפתחויות האחרונות באזור, נדמה ששני קווים מקבילים נפגשו והובילו לחתימת ההסכם בין ישראל לאיחוד האמירויות ב-15 בספטמבר 2020, ואני מקווה שכעת נפתחות אפשרויות חדשות לשיתוף פעולה בינינו ליזמים נוספים שייצאו מ-t-hub, מרכז היזמות בטכניון.”
את תוכנית BizTEC מנהל אוהד יניב, שגם הנחה את האירוע. לדבריו, “תוכנית BizTEC היא יחידה מובחרת במרחב תוכניות היזמות בעולם בכלל ובאקוסיסטם הישראלי בפרט. נדיר מאוד שיש הצלחות רבות כל כך שיוצאות מתוכנית המיועדת למיזמים בשלבים מוקדמים במיוחד (לעיתים היזמים מגיעים עם רעיון בלבד ללא מצגת). הסיבות לכך נעוצות בגב החזק שהטכניון יודע להעניק ליזמים בתוכנית, בניסיון הרב שהצטבר בעבודה עם מיזמים בשלב early stage (התוכנית הינה מהותיקות בעולם בתחום) וביצירת מסלול מאתגר שמסיימים רק היזמים הנחושים ביותר. זאת ולידציה משמעותית מאוד למשקיעים שרוצים לדעת איפה לשים את כספם. אני מבקש להודות למנטורים, לשופטים, למרצים, לחברים ולשותפינו בעשייה משרד פרל כהן, פועלים-טק, קרן רוטשילד ובמיוחד ליהודה ודיתה ברוניצקי על הגב, התרומה, הזמן והליווי של התחרות לאורך שנים.”
ד”ר גלעד רוזנבלט
לצד הפיתוח הזוכה, LightCode, הוצגו באירוע הפיתוחים של הקבוצות הבאות:A-chord (מקום שני) – איתור מוקדם של התפרצות בקרב חולי סכיזופרניה, Harmony(מקום שלישי)– ניטור לביש העוקב אחר רמות ההורמונים בדמן של נשים העוברות תהליך של הפריה חוץ-גופית, FootVibes- טכנולוגיה לשיקום הליכה, SoundFlow – ניטור שינויים משמעותיים בזרימת הדם בכלי הדם, A- Lectio – ספריית ידע-פתוח המחברת את חברי הקהילה המדעית בפלטפורמה דיגיטלית המאפשרת להם ליצור ידע ולצרוך ולנהל אותו, EasyLine – טכנולוגיית צנתור חדשה המפחיתה משמעותית את שיעור הכשלונות בניתוחים אלה, Experium – מערכת לבישה המפחיתה את חשיפתם של צוותים רפואיים לנגיפים ולחיידקים הנישאים באוויר, Robotip medical – קטטר כלי דם לצינתורים המאופיין ביכולת מתקדמת לשינוי צורה, זאת באמצעות טכנולוגיה חדשנית של רובוטיקה רכה ו-WatchAfter – טכנולוגיה לאיתור אוטומטי של מקרי התעללות בילדים בגנים ובמעונות.
המדע שמאחורי המקום הראשון:
הזוכים בפרס הראשון, גלעד רוזנבלט ובוריס שמחוביץ, פיתחו כאמור את LightCode – טכנולוגיה חדשנית המאיצה גילוי תרופות באמצעות זיהוי הפוטנציאל של מולקולות קטנות לשמש בתרופות חדשות. פיתוח תרופה חדשה אורך כעשור ומצריך השקעה של מיליארדי דולרים. למרות זאת, כ-90% מהתרופות המגיעות לשלבי הפיתוח הקליניים “נופלות” בדרך לשוק. שיעור הכשלונות הגבוה מוביל לכך שההחזר על ההשקעה נמוך ושמחיריהן של תרופות חדשות גבוהים מאוד.
מרבית התרופות מבוססות על מולקולות קטנות הנקשרות לחלבונים בגוף. לכן, אחד האתגרים המרכזיים בפיתוח תרופה הוא זיהוי מולקולות שייקשרו באופן הרצוי לאותם חלבונים. הבעיה היא שמספר המולקולות הפוטנציאליות גדול ממספר הכוכבים בשמים, ולכן כדי לאתר מולקולה מתאימה נדרשת לעתים סריקה של כמיליון מולקולות.
מערכת LightCode
בשנים האחרונות הולכת ומתבססת גישה חדשה לגילוי תרופות המבוססת על פרגמנטים (fragment-based drug discovery) – מולקולות קטנות מאוד המשמשות כאבני בניין כימיים מהם מרכיבים את מולקולת התרופה. גישה זו גורסת כי בחירה נכונה של פרגמנטים תאפשר יצירת מולקולת-תרופה בעלת אחוזי הצלחה גבוהים יותר תוך חסכון בזמן ועלות. כך התפתח הצורך באפיונם של אותם פרגמנטים וזיהוי פוטנציאל ההיקשרות שלהם לחלבון היעד. אך כיוון שהפרגמנטים קטנים מאוד, ההיקשרות שלהן לחלבון חלשה, וקשה לגילוי.
המכשירים העושים זאת כיום נחלקים לאלה המספקים תוצאות בתפוקה גבוהה (הרבה בדיקות בזמן נתון) אך במהימנות מוגבלת, ואלה המספקים תוצאות מדויקות אך בקצב נמוך (למשל התקני תהודה מגנטית). השילוב בין מהירות ודיוק באותו מכשיר הוא אתגר עצום שנתקל במכשולים רבים. זה האתגר שהמערכת החדשה פותרת.
הפיתוח של רוזנבלט ושמחוביץ מתבסס על גילויים של גלי אור ייחודיים המתקיימים במבנים ננומטרים. הגילוי, שהושג במסגרת עבודת הדוקטורט של רוזנבלט, הבשיל לכדי מערכת אבטיפוס באמצעות שיתוף הפעולה בין השניים. בעקבות הוכחת היתכנות ראשונית הם קיבלו סיוע כספי מרשות החדשנות לצורך בניית המערכת, ותרגמו את הישגי המדע הבסיסי לטכנולוגיה ממשית.
שניהם בוגרי טכניון “מלאים”. שמחוביץ השלים בטכניון תואר ראשון ושני בפיזיקה, אחריהם עבד בתעשיית המוליכים-למחצה, ותואר שלישי בננוטכנולוגיה בהנחייתו של פרופ’ גיא ברטל. רוזנבלט השלים תואר ראשון משולש – הנדסת חשמל, פיזיקה, ומתמטיקה – ותואר שני ושלישי בפקולטה להנדסת חשמל בהנחייתו של פרופ’ מאיר אורנשטיין. השניים נפגשו בתקופת הדוקטורט, שלאחריה החלו לעבוד יחד בקבוצת המחקר של פרופ’ אורנשטיין, ופרסמו מאמר בכתב העת היוקרתי Physical Review X.
“הטכניון עיצב את חיי המקצועיים והאינטלקטואליים,” אומר רוזנבלט, “והחיבור עם בוריס היה מעולה גם בהיבט המקצועי וגם בקטע האישי – למשל בטיפוס הרים ביחד. עברנו יחד כברת דרך ולמדנו שמהוויכוחים והמחלוקות אפשר ליצור דברים חדשים.”
לדברי שמחוביץ, “תוכנית BizTEC התלבשה לנו מצוין על התקופה הזאת, כשכבר היינו בעיצומה של הוכחת היתכנות מעשית. התוכנית קידמה אותנו המון וסיפקה לנו כלים חשובים מאוד שמסייעים לנו לתרגם את הפיתוח לפלטפורמה עסקית.”
רוזנבלט מציין כי “המסירות והמחויבות של אוהד יניב לאירוע, ולתוכנית בכלל, היו מעל ומעבר, וזה ניכר בהצלחת התוכנית.”
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.
החוקרים ואנשי קנדו מתקינים את הדוגמים בטכניון
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 הטכניוןפרופ’ 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.
חלק מצוות המחקר מהיחידה להנדסת סביבה ומים בטכניון. מימין לשמאל: ד”ר יובל אלפיה, פרופ’ ערן פרידלר, ד”ר יהונתן שרעבי
“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.
