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."

לפרטים נוספים: לחצו כאן

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.

ד"ר אנדריי רוזנברג

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 בנגיפים התוקפים 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.

למאמר המלא ב–  Current Biology לחצו כאן

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.

לחצו כאן להיכרות עימם.

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."

יאיר יוספי

חברת הסטארטאפ הישראלית  The Mediterranean Food Lab היא אחת משלוש הזוכות ב-EIT Food Accelerator Network – תוכנית של האיחוד האירופי המאיצה חברות סטארטאפ שיעצבו את עולם המזון בעשורים הקרובים. את החברה ייסדו יאיר יוספי, עמר בן גל וביזי (בן) גולדברג שעסקו בשנים האחרונות, כל אחד באופן עצמאי, במחקר ובפיתוח של חומרי טעם מהצומח, ולאחרונה חברו יחד כדי להקים את חברת הסטארט-אפ.

התוכנית EIT Food Accelerator Network נוסדה על ידי המכון האירופי לחדשנות ולטכנולוגיה (EIT) ומתקיימת זו השנה השלישית בפקולטה להנדסת ביוטכנולוגיה ומזון בטכניון ובחמישה מוסדות באירופה במקביל. התוכנית בטכניון מתקיימת בשיתוף עם שטראוס גרופ והיא מהתוכניות הראשונות שמתמקדות בטיפוח  חדשנות ויזמות בעולם המזון.

השנה השתתפו בתוכנית האירופית 60 חברות בשישה מוקדים : שוויץ, גרמניה, ישראל, בריטניה, ספרד ופינלנד. בישראל, התוכנית נערכה בקמפוס הטכניון בהובלת פרופ"ח אורי לזמס (מנהל אקדמי), ד"ר אביטל רגב סימן טוב (מנכ"לית) ופרופ' אייל שמעוני (שטראוס גרופ) ובהשתתפות עשר חברות סטארטאפ מישראל, מאיטליה ומבריטניה, כולן מתחומי המזון או החקלאות. שתי החברות המצטיינות עלו לשלב הגמר של התחרות האירופית.

עמר בן גל

בשלב התחרות הסופי של תוכנית ההאצה האירופית זכו כאמור שלושה סטארטאפים בקטגוריות שונות: The Mediterranean Food Lab הישראלית, המפתחת פתרונות טבעיים המשפרים טעימוּת (deliciousness) של מזון שמקורו מהצומח בכלל ושל תחליפי בשר בפרט; Odd.Bot ההולנדית, שפיתחה את Weed Whacker – מערכת רובוטית לניכוש עשבים הצפויה לצמצם את השימוש בחומרי הדברה; ו-Arborea הבריטית, שפיתחה עלים מלאכותיים ביוסולאריים המייצרים חמצן ומצמצמים את פליטת הפחמן החד-חמצני לאטמוספרה. כל אחת מהחברות תקבל 100 אלף יורו.

חברת The Mediterranean Food Lab מפתחת "בסיסי טעם" טבעיים ובריאים המיוצרים בשיטות בנות קיימא, פרמנטציה מדויקת ובמחיר שווה לכל כיס. החברה זכתה השנה גם במענק מה–Good Food Institute כדי לחקור את הפוטנציאל הטמון במוצרי מזון מסורתיים מדרום מזרח אסיה בפיתוח חומרי טעם לשוק תחליפי הבשר.

ביזי גולדברג, מנהל המו"פ ומנכ"ל Mediterranean Food Lab, מסביר כי ההתפתחות המהירה במגזר תחליפי הבשר מצומצמת למנת החלבון העיקרית – המבורגר, לדוגמה – התופסת רק 20% מהשוק; לעומת זאת, שימוש בבשר להשפעה על מזונות אחרים תופס 30% מהשוק. לכן, מסביר גולדברג, "גם אם נפסיק לשחוט חיות כדי לייצר המבורגרים וסטייקים, עולם המזון יזדקק למיליארדי בעלי חיים בשנה כדי לספק את התיאבון שלנו למאפייני הטעם המגיעים כיום מחלבון מן החי. אלא אם יהיה לכך תחליף ראוי. וזה התחליף שאנחנו עובדים עליו."

גולדברג מסביר כי תוכנית המאיץ בטכניון, שכללה לימודים אינטנסיביים, גישה למנטורים מהתעשייה וייעוץ צמוד של חברי סגל מהפקולטה להנדסת ביוטכנולוגיה ומזון בטכניון, העניקה לחברה דחיפה משמעותית מאוד. זכייתה של החברה בגמר התחרות המקומי בטכניון הקנתה לה את כרטיס העלייה לגמר האירופי של התוכנית, לשם הגיעו החברות המצטיינות שעברו את התוכנית במרכזים האירופיים השונים.

ביזי (בן) גולדברג

"אנו מאמינים כי חדשנות היא המפתח לשיפור מערכת המזון ותנאי לכך שהמזון שאנחנו צורכים יהיה בריא ובר קיימא," אמר מנהל פיתוח העסקים ב- EIT Food, בנואה בונטין בטקס ההכרזה על הזוכים. "חברות הסטארטאפ שנבחרו משקפות את הייחוד ואת החדשנות המאפיינים את קהילת EIT Food וממחישים את חיוניותם של יזמים בהאצת השינוי בעולם המזון."

"EIT Food Accelerator Network היא תוכנית כלל אירופית ייחודית שהוקמה לקדם פריצות דרך בעיקר באמצעות תמיכה וייעוץ לסטרטאפים חדשים," אמר פרופ' אורי לזמס מהפקולטה להנדסת ביוטכנולוגיה ומזון שהוביל את תוכנית ההאצה בטכניון. "השנה השתתפו בתוכנית בטכניון עשר חברות הזנק הנמצאות בראשית דרכן. בשל משבר הקורונה התנהלה התוכנית באופן היברידי ושילבה בין הוראה מקוונת לסדנאות מעשיות בפקולטה. החברות שהשתתפו בתוכנית בטכניון עוסקות במציאת תחליפי מזון ובהעשרת שרשרת המזון המוכרת – מגמה הרווחת כיום בעולם המזון. לשמחתי, ישראל נמצאת היום בחזית החדשנות בתחום. היזמים הישראלים מביאים לתחום המזון יצירתיות ותעוזה, ולא בכדי ישראל היא שחקן חשוב בתעשיית הפודטק העולמית."

ד"ר אבי שפיגלמן מהפקולטה להנדסת ביוטכנולוגיה ומזון וממובילי התוכנית בטכניון מציין כי "הייחוד של התוכנית טמון בשילוב של ידע וכישורים מהאקדמיה ומהתעשייה ובמיקומה של התוכנית בתוך הפקולטה להנדסת ביוטכנולוגיה ומזון – מיקום המנגיש למשתתפים את הידע ואת התשתיות המתקדמות שלה."

לדברי ד"ר אביטל רגב סימן-טוב, מנכ"לית התוכנית בישראל, "התוכנית מבטאת את הרוח של אומת הסטארטאפ הישראלית ואת הידע שנצבר בה וחושפת את המשתתפים לשילוב ייחודי של הרצאות, סדנאות מעשיות ומומחים מובילים בתעשייה. למעשה, התוכנית שגובשה על ידנו בטכניון יחד עם שטראוס, הפכה להיות אחת מאבני הבניין של תוכנית ההאצה האירופית, שבקרוב תתחיל את השנה הרביעית לפעילותה. "

זו הפעם השנייה בשלוש שנות התוכנית שחברה שהשתתפה בתוכנית בטכניון זוכה בפרס היוקרתי. במחזור הראשון הייתה זאת Redefine Meat – חברה ישראלית שפיתחה טכנולוגיה להדפסת תלת-ממדי של נתחי סטייקים מחומרים צמחיים. לדברי מנכ"ל החברה אשחר בן שטרית, אותה זכייה הובילה לגיוסים משמעותיים ולהרחבת הצוות.

לסרטון המציג את הפרויקט:

EIT Food

פרופ' אורי לזמס בכנס

הארגון האירופי למדע וטכנולוגיה של מזון, EFFoST, קיים את הכנס השנתי שלו תחת הכותרת "מגשרים בין הייטק, פודטק ובריאות: חדשנות ממוקדת-צרכן". הכנס התקיים לראשונה במתכונת מקוונת בתאריכים 12-10 בנובמבר 2020 בהשתתפות יותר מ-500 חוקרים, אנשי תעשייה וסטודנטים ובהובלת חוקרים מהפקולטה להנדסת ביוטכנולוגיה ומזון בטכניון. זאת הפעם הראשונה שכנס בינלאומי חשוב זה, המתקיים מאז 1986, נערך בהובלת חוקרים ממוסדות שמחוץ לגבולות אירופה. את כנס EFFoST2020 ארגנו חוקרי הטכניון פרופ"ח אורי לזמס (יו"ר הכנס), פרופ' אסתי סגל, ד"ר מאיה דוידוביץ -פנחס וד"ר אבי שפיגלמן עם ד"ר צביקה חיוקה מהאוניברסיטה העברית ובליווי ועדה מדעית עשירה של מיטב החוקרים בארץ ובעולם.

"כמדעני מזון יש לנו מחויבות לאנושות ואחריות להובלת מהלכים דרמטיים הנחוצים לקידום עולם המזון בימים כתיקונם – ועל אחת כמה וכמה בתקופת המשבר הנוכחית," אמר יו"ר הכנס פרופ' לזמס. "המשבר הגיע בתקופה שבה האנושות מודעת יותר ויותר לנזקים הכלכליים, הסביבתיים והאתיים של גידול בעלי חיים למאכל – ענף המוביל לפליטה נרחבת של פחמן ולנזק סביבתי ניכר. זה הרקע להקמתן של חברות להפקת חלבונים מבוססי אצות וחרקים, לפיתוח בשר מתורבת ולניצול מוגבר של מקורות מזון צמחיים. בישראל נוספות לתמונה התפתחותו המהירה של מגזר הפודטק והפיכתה של ישראל ל'אומת הפודטק', תהליכים המציבים את ישראל בחזית המחקר והפיתוח בתחום זה."

פרופ' אורי לזמס בכנס

את הכנס פתח יום שידורים מקוון וייחודי שכלל הרצאות, דיונים מדעיים והצגה של חברות הזנק ישראליות. "זאת תקופה מוזרה," אמרה נשיאת EFFoST פרופ' אולגה בייוסו-מרטין, "אבל אנחנו מתייחסים אליה כאל פיילוט, כאל הזדמנות לחקור דרכים חדשות להוראה ולמחקר וללמוד כיצד לשמור על איזון בריא בין עבודה וחיים פרטיים. המגפה מביאה עימה מצוקה רבה אבל עבור עולם המדע היא גם מזמנת הזדמנויות, יצירתיות, חדשנות ושיתוף פעולה קהילתי – מרכיבים חיוניים מאוד להמשך התפתחותו של עולם המזון."

בינה מלאכותית, חלבונים אלטרנטיביים ומוצרים מופחתי בשר

לאחר דברי הפתיחה התקיימו הרצאותיהם של המרצים הראשיים בכנס. פרופ' אינדרווטי אוי מאוניברסיטת אוטגו בניו זילנד הרצתה על תהליכי עיבוד מזון ללא חימום. לדבריה, "לתהליכים של עיבוד ללא חימום יש יתרונות רבים ובהם שימור ערכים תזונתיים, צמצום האנרגיה הנדרשת והפחתת הפסולת. הבעיה היא שחברות חוששות להיכנס לתחום החדש הזה כי זה דורש השקעה עצומה הנראית להן מסוכנת. ואכן, עלינו לשקול את ההשלכות השונות, לרבות תופעות לוואי. עם זאת, אין לי ספק שככל שתגבר המודעות ליתרונותיו של עיבוד ללא חום יותר ויותר חברות ייכנסו לתחום זה. לנו באקדמיה יש תפקיד חשוב מאוד בגישור בין התאוריה ליישום ובקידומן של טכנולוגיות חדשניות אל עבר יישום בענף המזון.

פרופ' אלחנדרו מרנגוני מאוניברסיטת גוולף בקנדה הציג שיטות טבעיות להקשיית שמנים ליצירת תחליפים לחמאה ושומן. פרופ' ג'וליאן מקלמנטס מאוניברסיטת מסצ'וסטס בארה"ב דיבר על הבנת תהליכי העיכול לצורך יצירה של מזון מותאם אישית, לדוגמה – שליטה בעיכול שומנים וחלבונים תוך אספקה יעילה של ויטמינים ונוגדי חמצון. פרופ' כריסטוף הרטמן מחברת נסטלה-שוויץ דיבר על שימוש בבינה מלאכותית בפיתוחי מזון להתאמת טעמים ומרקמים תוך התחשבות בחומרי הגלם ובהעדפות השונות של הצרכנים. ד"ר ליז ספקט מ-The Good Food Institute עמדה על הצורך במקורות חלבון אלטרנטיביים לקידום קיימות סקטור המזון וליצירת מוצרים עתידניים כגון מוצרי בשר מופחתי בשר, שיצמצמו את הנזקים הסביבתיים הנובעים מתעשיית המזון.

פרופ' אסתי סגל מהפקולטה להנדסת ביוטכנולוגיה ומזון בטכניון הרצתה על הטכנולוגיה החדשנית שפיתחה – אריזות מזון אקטיביות, אנטי-מיקרוביאליות, המפחיתות את הצורך בחומרים משמרים, מאריכות את חיי המדף של מוצרי מזון ומונעות פגיעה בריאותית הנובעת מצריכת מזון מקולקל. הפיתוח כולל חיישנים נקבוביים ושמנים המונעים הצטברות חיידקים ומזהמים אחרים על המזון. הטכנולוגיה כבר מיוצרת באופן מסחרי ותורמת לבריאות האוכלוסייה, תוך תרומה כלכלית וסביבתית בצמצום השלכת מזון מקולקל.

הכנס בזום

כיום, על פי ההערכות, מושלך בישראל כשליש מהמזון המיוצר – מיליוני טונות של מוצרי מזון – והמצב בעולם דומה. פיתוח הטכנולוגיה האמורה ומיסחורה נעשו באמצעות קונסורציום NanoPack, שבראשו עמדה פרופ’ סגל. הקונסורציום שנחנך רשמית בינואר 2017 הוקם במסגרת תוכנית HORIZON2020 של האיחוד האירופי ושותפים בו 18 מוסדות מחקר וחברות תעשייתיות מובילות מבלגיה, מאוסטריה, מנורווגיה, מספרד, מישראל, מאירלנד, מדנמרק, מפורטוגל, מצרפת, מגרמניה ומהולנד. האיחוד האירופי תמך בקונסורציום החדש במשך שלוש שנים תוך התייחסות לאתגרים המדעיים, הטכנולוגיים, הכלכליים, הבטיחותיים והרגולטוריים. במסגרת הקונסורציום הוקמו קווי ייצור נסיוניים (pilot lines) בסביבה תעשייתית, שבחנו את כל שלבי פיתוח האריזות וייצורן.

ביום השני והשלישי לכנס נערכו מושבים מקבילים, שבהם שודרו יותר מ-100 הרצאות, בהן גם הרצאות של חברי סגל וסטודנטים מובילים מהטכניון, נערכו מפגשים ודיונים עם המרצים בשידור חי, בהם דנו בקשת רחבה של נושאים, כגון שימוש בטכנולוגיות OMICS ובינה מלאכותית להבנת הרכב המזון, עיכול המזון והנדסת תזונה אישית.

בחזית הטכנולוגיה: סטארטאפים ישראלים מובילים

כדי להציג מעט מהחידושים בעולם הסטארטאפ אירח הכנס שלוש חברות סטארטאפ ישראליות:

• Redefine Meat, זוכת תוכנית ההאצה של הטכניון ושטראוס (EIT Food Accelerator network) בשנת 2018, שפיתחה טכנולוגיה להדפסת בשר ותחליפי בשר על בסיס מקורות צמחיים;
• Amai Proteins המשתמשת בבינה מלאכותית לפיתוח ממתיקים חדשניים על בסיס הנדסת חלבונים;
• סולוטום (Solutum) המפתחת פלסטיק מתכלה. מייסדת סולוטום שרון ברק הסבירה בהרצאתה כי "בכל שנה מיוצר פלסטיק במשקל של כ-400 מיליון טונות, וכמחצית מהפלסטיק הזה משמשת למוצרים חד פעמיים. אחת הבעיות היא שהפלסטיק אינו נעלם – כל הפלסטיק שיוצר מאז המצאת הפלסטיק עדיין קיים. כאן אנחנו נכנסים לתמונה עם פיתוח של פלסטיק מתכלה. ולא סתם מתכלה – אלא מתכלה בזמן שקבענו לו מראש. אנחנו מאמינים כי הפיתוח הזה יחולל שינוי דרמטי ויבלום את הפגיעה בסביבה."

בדברי הסיכום אמר פרופ' אורי לזמס: "גידול האוכלוסין, מגפת הקורונה והמודעות הגוברת לבריאות האדם ולאיכות הסביבה מציבים אתגרים רבים בפני תעשיית המזון, ורק שיתוף פעולה בין התעשייה לאקדמיה יאפשר לנו לייצר פתרונות חדשניים, יצירתיים ומבוססי מדע וטכנולוגיות. 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, מורכבות שרשרת המזון והרבגוניות האנושית. אין לי ספק שכנס EFFoST2020 יוביל להבנה טובה יותר של האתגרים שעומדים בפנינו ולניצול המדע והטכנולוגיות של המאה ה-21 לגיבוש פתרונות יצירתיים שיקדמו את המגוון בעולם המזון, את זמינותם של מוצרים, את התאמתם להעדפות של צרכנים שונים ואת השפעותיהם על אורחות חיינו, על בריאותנו ועל הסביבה. לכבוד היה לטכניון להיות חלוץ בארגון הכנס בימים מאתגרים אלו ולתרום לקידום עשייה מדעית עם תכלית. "

במגזין הטכניון שלפניכם תקראו על יוזמות טכניוניות חדשות ובהן "היוזמה לבריאות האדם", על "אתיקה ורפואת העתיד" – הרצאתו של חתן פרס נובל פרופ'-מחקר אהרן צ'חנובר – וכרגיל על מחקרים פורצי דרך במגוון תחומים.

חברת ההזנק H₂PRO, המפתחת טכנולוגיה חדשנית לייצור מימן באמצעות אנרגיה ירוקה, זכתה בתואר "החברה הטובה ביותר המיועדת ל-Scale up" בתחרות הבין-לאומית New Energy Challenge של ענקית האנרגיה SHELL. החברה, שנוסדה על סמך מחקרים של פרופ' גדעון גרדר מהפקולטה להנדסה כימית ע"ש וולפסון ופרופ' אבנר רוטשילד מהפקולטה למדע והנדסה של חומרים, מפתחת טכנולוגיה לייצור מימין בדרך יעילה, זולה ובטוחה. בחברה צופים כי עוד לפני תום העשור הנוכחי צפויה הטכנולוגיה החדשה לספק מימן במחיר הנמוך מדולר לקילוגרם.

מימן ירוק הוא דלק חלופי לפחם, לנפט ולגז טבעי, ויש לו תפקיד קריטי במאבק בהתחממות הגלובלית. השימוש במימן יקטין את פליטות המזהמים ממקורות הזיהום השונים: תחבורה, ייצור חומרים וכימיקלים, חימום וייצור חשמל. אחד הבלמים בדרך לשימוש נרחב במימן המיוצר מאנרגיות מתחדשות הוא האתגר הטכנולוגי – ייצור המימן באופן יעיל, זול ובטוח. בשיטות הייצור הקיימות המבוססות על פירוק מים (אלקטרוליזה), המימן והחמצן מופקים בעת ובעונה אחת בסמיכות זה לזה – מצב מסוכן המצריך ממברנה המפרידה ביניהם. השימוש בממברנה מייקר משמעותית את המערכת ואת תפעולה. כאן נכנסת הטכנולוגיה החדשנית שזיכתה את H₂PRO בתחרות.

מימין לשמאל: ד"ר חן דותן, פרופ' אבנר רוטשילד, ד"ר אביגיל לנדמן ופרופ' גדעון גרדר

הטכנולוגיה שפיתחו חוקרי הטכניון ו-H₂PRO מייתרת את הממברנה משום ששני הגזים נוצרים בשלבים שונים. יתר על כן, טכנולוגיה זו מגדילה את ניצולת האנרגיה מסביבות 75%
ל-95%, משפרת משמעותית את בטיחות התהליך, מפחיתה בכמחצית את ההוצאה ההונית לבניית המערכת ומגדילה את לחץ המימן הנוצר ובכך מצמצמת את המאמץ הנדרש לדחיסת הגז.

H₂PRO נוסדה ב-2019 על ידי חוקרי הטכניון פרופ' גדעון גרדר (הנדסה כימית), פרופ' אבנר רוטשילד וד"ר חן דותן (מדע והנדסה של חומרים), שחברו למייסדי חברת Viber בראשות היזם טלמון מרקו. החברה קיבלה רישיון בלעדי למסחור הטכנולוגיה מ-³T, יחידת המסחור של מוסד הטכניון, ועד כה גייסה הון מהחברות יונדאי, סומיטומו ובזן, מקרנות וממשקיעים פרטיים. המחקר שהוביל להקמת H₂PRO  נתמך על ידי תכנית האנרגיה ע"ש ננסי וסטיבן גרנד בטכניון (GTEP), תרומת אד סאטל, קרן אדליס, משרד האנרגיה והנציבות האירופית (תוכנית המסגרת 2020 של האיחוד האירופי). המחקר התבצע עם ד"ר אביגיל לנדמן, שהייתה סטודנטית משותפת של הפרופסורים רוטשילד וגרדר.

לדברי פרופ' גרדר, "אנחנו מתרגשים מהמהירות שבה מתורגמת הטכנולוגיה שלנו ממחקר ליישום מסחרי, והזכייה בתחרות של SHELL היא הכרה אדירה בטכנולוגיה הזאת והיא תסייע לנו בבניית אב טיפוס בקנה מידה מסחרי בסוף 2022."

התהליך שפיתחה הקבוצה בטכניון נקרא E-TAC והוא מבוסס על פעולה מחזורית. לדברי פרופ' גרדר, "הצלחנו לשנות לסירוגין את ההרכב הכימי של האנודה (האלקטרודה שבה מתרחש תהליך החמצון במערכת) כך שבשלב הראשון, בעזרת זרם חשמלי, הקתודה (האלקטרודה שבה מתרחש תהליך החיזור במערכת) מייצרת מימן והאנודה משנה את הרכבה הכימי בלי לייצר חמצן; בשלב השני הקתודה פסיבית ואילו האנודה מייצרת חמצן בתהליך כימי ללא צריכת חשמל. בסוף השלב השני חוזרת האנודה למצבה ההתחלתי והמחזור מתחיל מחדש.

"דלק מימן הוא החלופה המושלמת לדלק מחצבי,"  אמר מנכ"ל H₂PRO טלמון מרקו. "אפשר לשרוף אותו כמו דלק מחצבי או להפיק ממנו חשמל, וכל זאת ללא פליטות של פחמן, העתיד שלנו תלוי בכך. דמיינו לעצמכם עתיד שבו נחמם את בתינו ונניע מכוניות, אוניות, מטוסים ואת התעשייה עצמה במימן – במחיר של פחות מדולר לקילו מימן."

נבחרת הטכניון ל- iGEM- תחרות בין-לאומית יוקרתית בביולוגיה סינתטית – התבשרה על זכייתה במדליית זהב. זוהי מדליית הזהב השביעית הניתנת לנבחרות הטכניון בתחרות זו במרוצת השנים. הפיתוח שזיכה את קבוצת הסטודנטים במדליית הזהב הוא ACT – ג'ל אקטיבי הלוכד את נגיפי הקורונה. השם ACT הוא קיצור של Anti COVID-19 Technology, וכאשר תרגמו אותו הסטודנטים לעברית התקבל הקיצור טנ"ק – טכנולוגיה נגד קורונה.

תמונה קבוצתית של נבחרת הטכניון

נגיף הקורונה מדבק בשתי דרכים: בשאיפת אירוסולים או טיפות או בנגיעה באזור הפנים לאחר מגע עם משטח מזוהם. חברי הקבוצה, רובם סטודנטים בפקולטה להנדסת ביוטכנולוגיה ומזון, ביקשו לפתח מוצר שיפחית את הזיהום הנגרם עקב מגע.

שני היתרונות העיקריים בג'ל על פני חומרי חיטוי קיימים הם (1) פעילותו המתמשכת – הוא פועל מרגע שנמרח על העור למשך שעות ולכן הוא גם פתרון מניעתי; ו(2)היותו סלקטיבי – הוא אינו פוגע במיקרוביום של העור ולא בתאי הגוף, שכן הוא ספציפי לגמרי לנגיף קורונה.

iGEM היא תחרות יוקרתית שנוסדה ב-2004 ב-MIT כדי להקנות לסטודנטים, בעיקר בלימודי התואר הראשון, הזדמנות להתנסות במחקר מדעי ויישומי בעולם הביולוגיה הסינתטית. נבחרות הטכניון משתתפות בתחרות מאז 2012 ביוזמתו של פרופ' רועי עמית, ראש המעבדה לביולוגיה סינתטית לפענוח צפנים גנומיים בפקולטה להנדסת ביוטכנולוגיה ומזון. פרופ' עמית מדגיש כי "ההישגים של נבחרות הטכניון ל-iGEM משמעותיים ואינם מסתכמים רק במדליות, שכן מצטבר כאן מחקר וקניין רוחני משמעותי שמתבטא במאמרים מדעיים ובפטנט שפרסמו שתיים מהנבחרות שלנו."

הסטודנטים במהלך התחרות

השנה, מטבע הדברים, התקיימה התחרות לראשונה במתכונת מקוונת בהשתתפות של 256 קבוצות מאוניברסיטאות מכל רחבי העולם. 14 חברי נבחרת הטכניון, רובם מהפקולטה להנדסת ביוטכנולוגיה ומזון הם: הדס יונג, חיפה, תומר אנטמן, יד מרדכי, אמיר בטקר, חיפה, דור יוסף, חיפה, אלה סמואל, כפר הס, אילנה אליזרוב, נתניה, ניב סקרביאנסקיס, נתניה, נועה וייס, חיפה, שני אקרמן, בנימינה, שני גרינשטיין, רמת גן, שי במני, חולון, יארא זיבק, עכו, סער שביב, חיפה וזישואן לי, שאנטאו, סין.

את נבחרת הטכניון הובילו הסטודנטים תומר אנטמן והדס יונג, שהצטרפו כבר בשנה השנייה ללימודיהם למעבדת פרופ' עמית כדי "לטעום מעולם המחקר," כדבריהם. בתחילת השנה העלו חברי הקבוצה רעיונות שונים לפרויקט המשותף, אולם מגפת הקורונה טרפה את הקלפים והובילה לבחירה באתגר קטיעת שרשראות ההדבקה. לדברי הסטודנט תומר אנטמן, "ידענו שבעניין מגפת הקורונה עלינו לפעול לא מתוך תקווה להתפתחויות חיוביות אלא מתוך החלטה להניע התפתחויות כאלה."

"למדנו שנגיף SARS-CoV-2 יכול לשרוד על העור שעות רבות, פי כמה מנגיפי שפעת," מסבירה הסטודנטית הדס יונג. "למרבה המזל, חומרי חיטוי שכיחים נמצאו יעילים נגד הנגיף, אבל יש להם שני חסרונות – הם משמידים את הנגיף רק ברגע השימוש בהם ולא אחריו; והם פוגעים גם בחיידקים הטובים שעל העור, המיקרוביום שלנו."

"אנחנו ממשילים את הנגיף לדג ואת המערכת לדייג," מוסיף אנטמן. "שער הכניסה של נגיפי הקורונה לתאי הגוף הוא חלבון ACE2, ולכן ה'פיתיון' שלנו הוא חלבון ACE2 מהונדס המושך את הנגיפים להיצמד אליו; ה'קרס' הוא המרכיב שנושא את אותם חלבונים; וה'חכה' היא הג'ל עצמו שבתוכו פועלים הפיתיון והקרס."

אחד התנאים להשתתפות בתחרות הבינלאומית הוא תרומה לקהילה. במסגרת זו חברה נבחרת הטכניון לנבחרות הסטודנטים של אוניברסיטת תל אביב ואוניברסיטת בן גוריון והתמקדה באתגר צמצום הגזענות בלימודי STEM (מדעים, טכנולוגיה, הנדסה ומתמטיקה).

חברי הקבוצה מודים לחברי הסגל שסייעו להם בפרויקט – פרופ' רועי עמית, פרופ' בעז מזרחי, פרופ' אסתי סגל ופרופ' יובל שוהם – ולמתרגלים שליוו אותם: נאור גרניק, צילה דוידוב, נועה עדן-נבון וענבל וקנין, כולם מהפקולטה להנדסת ביוטכנולוגיה ומזון.

באיור: הקונספט של ACT. איורים: אלונה דנסון

בתמונת המיקרוסקופ: חרוזי מיקרוגל המשמשים כנשאים לחלבונים (ה"קרס").

לצפייה בסרטון המסביר על המחקר שהוצג בתחרות:

פרופ'-מחקר יעקב זיו

פרופ'-מחקר יעקב זיו מהפקולטה להנדסת חשמל ע"ש ויטרבי בטכניון זכה ב-IEEE Medal of Honor – מדליית הכבוד של האיגוד הבינלאומי למהנדסי חשמל ואלקטרוניקה. פרופ'-מחקר זיו, מהאישים החשובים בעולם המידע וממציאם של אלגוריתם למפל-זיו ואלגוריתם ויינר-זיו, יקבל את המדליה על תרומתו הנרחבת לתורת האינפורמציה ולדחיסת נתונים ועל מנהיגותו המחקרית יוצאת הדופן ובכך יהיה לישראלי הראשון הזוכה בהכרה עולמית זו.

את דבר הזכייה בישר לפרופ'-מחקר זיו נשיא IEEE, פרופ' טושיו פוקודה.

IEEE הוא האיגוד האקדמי-הנדסי הגדול בעולם והוא מונה כחצי מיליון חברות וחברים מ-150 מדינות. מדליית הכבוד של האיגוד מוענקת מאז 1917 לזוכה יחיד בשנה על תרומה הנדסית-אקדמית או קריירה יוצאות דופן. זהו הפרס המכובד ביותר שמעניק איגוד IEEE ומהיוקרתיים בעולם הטכנולוגיה, והוא מוקיר אישים שהישגיהם יוצאי הדופן הותירו חותם לשנים על הטכנולוגיה, על החברה ועל ההנדסה.
הזוכים במדליה במרוצת השנים הם אישים שעיצבו את ההיסטוריה של עולמות המידע, התקשורת והמחשוב, ואלה כמה מהם: קלוד שאנון, אבי תורת המידע; ג'ולילמו מרקוני, ממציא האלחוט; גורדון מור, שניסח את חוק מור; אנדי גרוב, שהיה מנכ"ל ויו"ר אינטל; הארי ניקוויסט, מהאישים הבולטים בתורת המידע; ומייסדי קוואלקום ארווין ג'ייקובס ופרופ' אנדרו ויטרבי (שתרם לפקולטה להנדסת חשמל בטכניון תרומה משמעותית ומאז היא קרויה על שמו ועל שם אשתו המנוחה ארנה).

לדברי דיקן הפקולטה להנדסת חשמל ע"ש ויטרבי פרופ' נחום שימקין, "אין ראוי מפרופ'-מחקר זיו להוקרה נכבדה זו. זוהי גאווה גדולה לפקולטה ולטכניון."

"זהו כבוד גדול לפרופ'-מחקר זיו ולטכניון," אמר פרופ' אורי סיון נשיא הטכניון. "תרומותיו המדעיות והיישומיות פורצות הדרך מהוות מקור השראה לטובי המהנדסים בעולם. מחקריו בפקולטה להנדסת חשמל חוללו מהפכה משמעותית והניחו את היסודות לאומת הסטארטאפ הישראלית. "

פרופ'-מחקר זיו, יליד 1931, השלים תואר ראשון ושני בפקולטה להנדסת חשמל בטכניון ואחריהם דוקטורט ב- MIT(ב-1962). לאחר כשמונה שנים של מחקר ופיתוח בחברת רפאל ובמעבדות בל בארצות הברית הוא הצטרף לסגל הטכניון. במרוצת השנים הוא כיהן בתפקידים בכירים ובהם המשנה לנשיא הטכניון לעניינים אקדמיים, יו"ר ות"ת ונשיא האקדמיה הישראלית למדעים. הוא חבר האקדמיה הלאומית של ארצות הברית והאקדמיה האמריקנית לאומנויות ומדעים.

פרופ'-מחקר זיו זכה בפרסים יוקרתיים רבים ובהם פרס ביטחון ישראל (פעמיים), פרס ישראל במדעים מדויקים (1993), פרס מרקוני (1995), מדלית ריצ’רד המינג (1995), פרס שאנון (1997), פרס חזית הידע של קרן BBVA (2009) ופרס א.מ.ת. (2017).

בשנת 1977 פרסמו פרופ'-מחקר זיו ופרופ’ אברהם למפל מהפקולטה למדעי המחשב את הגרסה הראשונית של אלגוריתם למפל-זיו, ובשנת 1978 את הגרסה השנייה. שתי הגרסאות שימשו בסיס לטכנולוגיות דחיסה חיוניות ובהן TIFF ,PNG ,ZIP ו-GIF ומילאו תפקיד מרכזי בפורמטים PDF (למסמכים) ו-MP3 (למוזיקה). זהו אלגוריתם לדחיסת מידע המאפשר דחיסה ללא אובדן מידע ,(lossless compression) ללא תלות במבנה הנתונים וללא ידיעה מוקדמת של תכונותיהם הסטטיסטיות של הנתונים. על בסיסו של אלגוריתם זה פותחו רבות מטכנולוגיות הדחיסה המשמשות כיום בהתקני זיכרון, במחשבים ובטלפונים חכמים.

אלגוריתם למפל-זיו תרם לעולם, ללא תמורה, טכנולוגיה חסרת תקדים המאפשרת העברת מידע ויזואלי ואחר במהירות גבוהה ללא אובדן מידע. בשנת 2004 הכריז האיגוד הבינלאומי של מהנדסי החשמל והאלקטרוניקה (IEEE) כי אלגוריתם למפל-זיו הוא "אבן דרך בהנדסת האלקטרוניקה והמחשבים" וכי הוא "תרם תרומה משמעותית להפיכתה של רשת האינטרנט לאמצעי אפקטיבי בתקשורת הגלובלית".

פרופ’-מחקר זיו השתתף גם בפיתוחו של אלגוריתם ויינר-זיו במעבדות בל. אלגוריתם זה, המהווה כיום חלק ממערכת ההפעלה של מיקרוסופט, מאפשר את דחיסתן של תמונות רבות ממצלמות שונות, למשל במשחקי כדורגל, ואת שידורן בעת ובעונה אחת.

לצפייה בראיון עם פרופ'-מחקר יעקב זיו:

פרס הארווי, הפרס היוקרתי ביותר שמעניק הטכניון, יוענק השנה בתחום מדע וטכנולוגיה לפרופ'-מחקר ג'וזף דה-סימון מאוניברסיטת סטנפורד, ובתחום בריאות האדם לפרופ' רפאל משולם מהאוניברסיטה העברית בירושלים.

פרופ' ג'וזף דה-סימון

הפרס, שנוסד בשנת 1971 על ידי ליאו הארווי (1973-1887), מוענק מדי שנה בטכניון על הישגים יוצאי דופן במדע, בטכנולוגיה ובבריאות האדם ועל תרומה משמעותית לאנושות.
פרס הארווי, בסך 75,000 דולר, הפך במרוצת השנים למנבא נובל ויותר מ-30% מהזוכים בו קיבלו לימים פרס נובל. שלושה מהם – פרופ' עמנואל שרפנטייה, פרופ' ג'ניפר דאודנה ופרופ' ריינהרד גנצל – יקבלו החודש את פרס נובל לשנת 2020.

פרופ' ג'וזף דה-סימון יקבל את הפרס על תרומתו העצומה למדעי החומר, לכימיה, למדע וטכנולוגיה של פולימרים, לננו-רפואה ולהדפסת תלת-ממד. פריצות הדרך החלוציות שלו במדע ובטכנולוגיה יושמו בענפי תעשייה שונים ובעולם הרפואה והישגיו מהווים מודל לשילוב בין תגליות במדע בסיסי לפריצות דרך בתעשיות השונות – שילוב המשפיע רבות על האנושות.

פרופ' דה-סימון (יליד 1964) היה עד לאחרונה חבר סגל בפקולטה לכימיה באוניברסיטת צפון קרוליינה בצ'אפל היל. השנה הוא הצטרף לסגל המרצים באוניברסיטת סטנפורד, שם הוא מחזיק בקתדרה לרפואה תרגומית (Translational Medicine) ע"ש סנג'יב סם גמביר, משמש חבר סגל במחלקות להנדסה כימית ולרדיולוגיה ומחזיק במינוי של כבוד בבית הספר למינהל עסקים. לצד תפקידים אלה באוניברסיטת סטנפורד הוא חבר נלווה במרכז הסרטן ממוריאל סלואן-קטרינג.

במרוצת השנים הוביל פרופ' דה-סימון פריצות דרך בתחומים מגוונים ובהם "כימיה ירוקה", התקנים רפואיים, ננוטכנולוגיה והדפסת תלת-ממד. הוא פרסם יותר מ-350 מאמרים בכתבי עת מדעיים מובילים וחתום כממציא על יותר מ-200 פטנטים. בשנות התשעים הוא פיתח עם קבוצת המחקר שלו טכנולוגיה ידידותית-לסביבה לייצור פולימרים. תהליך זה, שמוסחר על ידי חברת דופונט, מבוסס על פחמן דו-חמצני סופר-קריטי (במצב צבירה שבין גז לנוזל) ומייתר את השימוש בממסים רעילים בסינתזה של פולימרים. בנוסף פיתחה קבוצת המחקר של פרופ' דה-סימון גם חומרי ספיחה לפחמן דו-חמצני לתהליכי ניקוי "ירוקים", וגם בתחום זה הוקמו חברות סטארטאפ.

טכנולוגיה נוספת שפיתחה קבוצת המחקר שלו היא PRINT – השיטה היחידה המאפשרת ייצור המוני של חלקיקים ננומטריים אחידים לשימושים רפואיים תוך שליטה מדויקת במאפייניהם של החלקיקים – גודל, צורה, הרכב, תכונות פני שטח וכו'. על בסיס טכנולוגיה זו הוקמה חברת Liquidia Technologies העוסקת ברפואה מדויקת למחלות ריאה ולטיפול בכאב. רבים ממוצרי החברה כבר נמצאים במחקרים קליניים.

פרופ' רפאל משולם (קרדיט צילום: יורם אשהיים)

לאחרונה פיתחו פרופ' דה-סימון וקבוצת המחקר שלו טכנולוגיות הדפסה חדשנית בשם  CLIP המחליפה את התהליך הנוכחי והאיטי של הדפסת תלת-ממד מסורתית (ריבוד שכבות); בשיטה החדשה החלקים "צומחים" בהדרגה מתוך הנוזל הנתון בכלי. טכנולוגיה זו מאיצה את מהירות הייצור בכמה סדרי גודל ומאפשרת גם ייצור של צורות גאומטריות מורכבות.

פרופ' דה-סימון הוא אחד ממעטים – 25 אנשים – שנבחרו לשלוש האקדמיות האמריקאיות הלאומיות: האקדמיה הלאומית למדעים, האקדמיה הלאומית לרפואה והאקדמיה הלאומית להנדסה. הוא זכה בפרס למלסון-MIT היוקרתי, בפרס האתגר הנשיאותי בתחום הכימיה הירוקה ובפרס החלוציות מטעם ראש ה-NIH. בשנת 2016 העניק לו הנשיא אובמה את המדליה הלאומית בטכנולוגיה ובחדשנות – תואר הכבוד האמריקאי הגבוה ביותר הניתן על הישגים ומנהיגות בקידום ההתפתחות הטכנולוגית.

פרופ' רפאל משולם מבית הספר לרוקחות בפקולטה לרפואה של האוניברסיטה העברית בירושלים יקבל את הפרס על מחקריו פורצי הדרך לגילוי המולקולות הפעילות בצמח הקנביס, על גילוי המערכת האנדוקנבינואידית ועל חקר השלכותיה על בריאות האדם. המערכת האנדוקנבינואידית נמצאת בכל תא בגופנו ומשפיעה על היבטים רבים וחשובים בבריאות ובחולי ובהם שינה, תיאבון, כאב, דלקות, צפיפות העצם וסוכרת.

פרופ' משולם נולד בבולגריה (1930), שם למד הנדסה כימית. לאחר עלייתו לישראל השלים תואר שני בביוכימיה באוניברסיטה העברית, דוקטורט במכון ויצמן ופוסט-דוקטורט במכון רוקפלר בניו יורק. בשנת 1960 הצטרף לסגל הזוטר של מכון ויצמן וב-1968 התמנה לפרופסור באוניברסיטה העברית.

פרופ' משולם הוא המדען הראשון שבודד את החומר הפסיכואקטיבי הפעיל בקנביס, THC (הטטרה-הידרוקנבינול), וקבע את מבנהו וכן את מבנה החומר העיקרי הנוסף – הקנבידיול. שני החומרים משמשים כיום בתרופות בשם סאטיבקס ואפידיולקס.

מחקריו הרבים של פרופ' משולם ותגליותיו החלוציות סיפקו אופק טיפולי במגוון רחב של מחלות ומצבים פתולוגיים, ובכך שיפרו את רווחת האנושות. בין השאר הובילו מחקריו לפיתוח טיפולים חדשניים בכאב, באפילפסיה ובטרשת נפוצה.

על הישגיו המחקריים העצומים זכה פרופ' משולם בפרסים יוקרתיים ובהם פרס ישראל לחקר הכימיה לשנת 2000 ופרס קולטהוף בכימיה מהטכניון. פרופ' משולם, חבר האקדמיה הלאומית למדעים, נבחר ביוני 2014 על ידי ה-Jerusalem Post לאחד מ-50 היהודים המשפיעים בעולם.

ההרצאה התקיימה במסגרת טקס "הנבחרים" שעורכת הפקולטה לארכיטקטורה ובינוי ערים בכל שנה, ובמסגרתו מוענקים פרסים לפרויקטים מצטיינים משנת הלימודים החולפת ולפרויקטי הגמר. בשנים קודמות נערך הטקס כחלק מתערוכה נרחבת שהציגה את הפרויקטים המצטיינים שהוגשו בסוף שנת הלימודים הקודמת. השנה, ברוח הימים האלה, נערך הטקס בזום.

דיקן הפקולטה פרופ"ח יאשה גרובמן בחר בתפיסה מרעננת והציג את שינוי הפורמט כאחד הדברים החיוביים שהביאה הקורונה. לטעמו קיום הטקס בזום מנע דחיות וביטולים ובעיקר איפשר לציבור רחב יותר להיחשף לעבודות ולהרצאות של הסטודנטים ולהרצאת האורח של חנין. "יש בזום משהו נורא ומרחיק אבל הוא גם מנגיש אנשים ואירועים. לדוגמה, תורמי הפרסים יכולים להיות איתנו במפגש, גם אלה שגרים רחוק." תרומה נוספת שהדגיש פרופ' גרובמן היא תערוכת הגמר של הסטודנטים במסלול לארכיטקטורה ואדריכלות נוף, שהתקיימה גם היא במרחב הווירטואלי. "אני אמנם משוחד, אבל בעיני זו תערוכה מדהימה הכוללת חומרים רבים שבדרך כלל לא נחשפים לציבור." הוא אמר כי החדשנות והתפיסה הביקורתית שמציגים הפרויקטים הנבחרים הן מרכיבים יחודיים למקצוע האדריכלות ביחס למקצועות ההנדסה האחרים הנלמדים באופן שמרני יחסית. "ביקורתיות מחזקת את חשיבותם של מקצועות העיצוב בשוק העבודה וגם משפרת את היחס הציבורי אליהם. זה שינוי מבורך שמעלה את רמת האחריות של העוסקים בתחומים אלו."

הפרויקטים הנבחרים הציגו תפיסות עיצוב מגוונות שנשענו על מחקרים מקדימים שהוסיפו עושר רב לתוצרים והפכו אותם למעניינים גם למי שאינם עוסקים במקצוע. לדוגמה, הפרויקט הזוכה בפרס הראשון ע"ש יחיאל ויוסף סגל לפרויקט גמר מצטיין באדריכלות נוף התבסס על מחקר שערכה הסטודנטית רון כהן על התנהלות של עיוורים ומוגבלי ראייה בעיר. הפרויקט שזכה לשם "על העיוורון בעיר בעידן הטכנולוגי" התמקם באזור כיכר רבין והפך אותה מכיכר להפגנות למקום מלא בהפתעות ופעילות המתחבר לרחובות בסביבה ויכול לשמש את כלל תושבי העיר. בין השאר טיפלה כהן בגג החניון המנתק את בניין העירייה מן הכיכר ופתחה בו פתחים שהפכו אותו למרחב קסום של יער עירוני שבו מקננות סנוניות.

גילוי מרתק היה גם הבסיס לפרויקט הזוכה בפרס רייסקין ע"ש ליאון וישראל רייסקין לפרויקט גמר בארכיטקטורה. במקרה זה זיהתה הסטודנטית אדווה חפץ שמתחת לפארק השכונתי בשכונת קריית אליעזר בחיפה נמצא צינור נפט בבעלות קצ"א. באזור גוש דן נעשה מאמץ להעביר את הצינור, שכבר סבל בעבר מתקלות ונזילות, באזור ריק ממגורים אבל בשכונה החלשה יחסית בחיפה הקו עובר בקרבת בתי מגורים. חשיפת נוכחות קו הנפט יצרה פרויקט שמתבסס על תפיסות שימור ניסיוניות ואף חתרניות שהופכות את השימור לכלי ביקורתי ושובר את הדימוי שלו כמערך החונט מבנים ומרחבים עירוניים.

במהלך הטקס חולקו פרסים נוספים ובהם פרס שלסקי ע"ש האדריכל דוד שלסקי והפרס ע"ש רבקה השמשוני.

לתערוכת הבוגרים TECHNIONGRAD2020.COM

הסטודנטית אדווה חפץ והדמיות מהפרויקט שלה:

הסטודנטית רון כהן והדמיות מהפרויקט שלה – "על העיוורון בעיר בעידן הטכנולוגי":

תמונה קבוצתית, מימין לשמאל: אנטולי מלר, פלוניה לוי-אדם, תהאני קדח, רעות שלגי, אמל יוניס, שני הדר וכנרת רוזלס-שרגנהיים.

פרופ' רעות שלגי

המחקר התמקד במערכת בקרה חיונית השומרת על התא מפני הצטברות של חלבונים משובשים; כשמערכת זו נפגעת מצטבר בתא משקע של חלבונים כאלה, ולהצטברות זו אפקט רעיל, בעיקר כאשר היא מתרחשת במוח.

חלבונים הם שותפים פעילים בכל ההתרחשויות הביולוגיות בתא ומחוצה לו, ותפקודם תלוי בהצלחתם להתקפל למבנה תלת-ממדי ספציפי המאפשר להם לקיים אינטראקציות תקינות עם מרכיבים אחרים בתא.

במקרים רבים מתקפלים החלבונים באופן משובש (misfolding) שלא רק מונע מהם למלא את תפקידם אלא אף גורם להם להיעשות "דביקים" ולהצטבר בתא לכדי משקע רעיל. משקע זה עלול לפגוע בתאים בכלל ובתאי המוח בפרט בתהליך המעורב בהתפתחות של מחלות נוירודגנרטיביות ובהן אלצהיימר, פרקינסון, ALS והנטינגטון.

מאחר שהיווצרותם של חלבונים משובשים היא אירוע שכיח, התפתח במהלך האבולוציה מנגנון בקרה תאית הבוחן את איכות החלבון מרגע היווצרותו בריבוזום ועד מותו. מנגנון זה, הקרוי פרוטאוסטזיס, מאתר חלבונים משובשים ומטפל בהם באחת משלוש דרכים: קיפולם-מחדש בדרך הרצויה; בידודם וניטרולם באופן שלא ישפיעו על פעילות התא; או שיגורם לפרוטאזום, פח האשפה התאי. מנגנון זה מוודא שהחלבונים המשובשים, הנוצרים גם באדם הבריא, מטופלים ואינם מצטברים לכדי אותו משקע רעיל המוביל להיווצרות מחלות ניווניות של המוח. עם זאת, תהליך ההזדקנות כרוך בהיחלשותו של מנגנון הפרוטאוסטזיס. היחלשות זו, שהודגמה בעבר בתולעים (נמטודות), מודגמת כעת לראשונה גם בתאי בני אדם מזדקנים. זאת באמצעות איפיון של שיעתוק, עיבוד אר-אן-איי וסינתזה של חלבונים בכלים כלל-גנומיים.

במאמר הנדון מציגות חוקרות הטכניון את התופעה האמורה בהקשר של עקת חום (heat stress). הן הראו כי בניגוד לתאים הצעירים והבריאים, בתאים הזקנים התגובה להלם חום אינה מספקת, וזאת בשל הידרדרות מנגנון הפרוטאוסטזיס. בניגוד לתאים הצעירים, התאים הזקנים אומנם חשים את העקה אך אינם מצליחים להפעיל את תגובת השיעתוק האדפטיבית הנחוצה כדי להתגבר על העקה במלואה. החוקרות מצאו גם כי פעילותו של הפרוטאזום, "פח האשפה התאי", הידרדרה בתאים הזקנים ולא חזרה לעצמה אפילו לאחר שניתן להם זמן להתאושש מההלם.

הדוקטורנטית אמל יוניס

פלוניה לוי-אדם

פרופ' רעות שלגי השלימה תואר ראשון בביולוגיה ובמדעי המחשב באוניברסיטת תל אביב ותואר שני ושלישי בחקר הביטוי הגנטי במכון ויצמן. באוקטובר 2014, אחרי פוסט-דוקטורט ב-MIT, היא הצטרפה לסגל הפקולטה לרפואה ע"ש רפפורט. כיום היא עומדת בראש מעבדה המשלבת ביולוגיה חישובית וביולוגיה מולקולרית וחברה במכון רפפורט ובמרכז פרינס לחקר מחלות נוירודגנרטיביות.

למאמר ב-PNAS  לחצו כאן

פרופ' מחקר אהרן צ'חנובר

בתור למכונת ההנשמה. התקופה הנוכחית מציפה את הסוגיות האתיות הנוגעות להתפתחות הטכנולוגית. לדוגמה, השאלה של תעדוף חולים: האם בתור למכונת ההנשמה עלינו לתת עדיפות לאדם צעיר על פני אדם זקן? באיטליה, לדוגמה, הוחלט להציל קודם את הצעירים; בישראל, לעומת זאת, התקבלה החלטה שונה – לא תהיה אפליה גילנית, ואם נגיע למשבר שבו נידרש לתעדף מטופלים בתור למכונת ההנשמה, ההחלטה תתבסס על שקלול של מכלול גורמים ובהם מחלות רקע אחרות של המטופל וסיכויי החלמתו.

התפתחות הרפואה מעוררת כאמור שאלות אתיות מורכבות, והתשובות אינן מצויות בטכנולוגיה הרפואית עצמה. על מי נופלת למשל קבלת ההחלטה באשר לעדיפות ההנשמה? מדובר בהחלטה גורלית שמשמעותה, לעתים, מי לחיים ומי למוות. להחלטה כזו פנים רבות – חוקיות, חברתיות, משפחתיות, היסטוריות וכמובן רפואיות-מדעיות, כמו גם היבטים הקשורים למסורת. לכן אסור לנו להשאיר את ההחלטה הזאת לא לרופאים ולא למדענים; עלינו, כחברה, להשתמש בעצתם, תוך שאנו מספקים להם קווים מנחים; פורום ההחלטה חייב לשקף את מבנה החברה על גוניה הרבים.

רפואה מותאמת-אישית. הסוגיות האתיות הולכות ונהיות מורכבות ככל שהרפואה מתקדמת, ככל שהיא נהיית מדויקת יותר ומותאמת אישית. רפואה מותאמת אישית פירושה שהטיפול הרפואי יותאם לפרופיל הגנטי והביוכימי ולמכלול הנתונים הגופניים של המטופל. לכן הטיפול המותאם אישית יהיה טוב יותר מ'"טיפול מדף'" או רפואת one size. זוהי התפתחות חיובית משמעותית, אולם היא מחייבת שינוי תפיסתי עמוק במושגי היסוד של הרפואה ובקבלת ההחלטות. לדוגמה, אם הרופא במרכז הרפואי רמב'"ם אומר למטופל שיש לו חדשות טובות ורעות – '"אין לך התקף לב אבל יש לך גן שמגביר את הנטייה לאלצהיימר'" – מה אמור האדם לעשות? את מי הוא אמור לשתף במידע הזה? את רעייתו, שעוד מספר שנים הוא יתקשה לזהות? את המעסיק שלו, שעלול לפטרו? את חברת הביטוח העלולה לסרב לחדש את הפוליסה שלו? הרפואה המותאמת אישית והיכולת לתיקון גנים, עוד בשלב העוברי, משנות לחלוטין גם את ההגדרה של חולה (האם העובר או הביצית המופרית יכולים להיות מוגדרים כ"חולים"?), של מחלה (האם צבע שיער או מבנה גוף או רמת אינטליגנציה, שבעתיד נוכל לנבאם ואולי לכוונם כבר בשלב מוקדם, יכולים להיחשב כמחלה בעיני אנשים מסוימים?) ושל טיפול (מה מותר ומה אסור בעריכה של גנים – האם מותר לטפל רק בבעיה של החולה עצמו או גם בבעיה עתידית של צאצאיו?).

מיתוסים מסוכנים. מגפת הקורונה לא רק ממחישה את חשיבותה של הרפואה המודרנית; למרבה הצער היא גם מעצימה את תופעת ה-infodemic – הפצה מכוונת של מידע לא נכון. מדונה, עם 50 מיליון העוקבים שלה, מקדמת את תאוריית הקשר שלפיה כבר קיים חיסון לקורונה אך הוא נמצא בידי העשירים לשימושם בלבד. כמדענים וכרופאים קשה לנו להשפיע על קהל כל כך גדול – הרי אין מדען שיש לו 50 מיליון עוקבים. תאוריית קשר אחרת גורסת – בניגוד לממצאים המדעיים – שתרופות מסוימות מסייעות לחולי קורונה. המגפה מציפה את האיבה, בחוגים מסוימים, למדע הרפואה בכלל ולחיסונים בפרט, וזאת עוד לפני שיש בידינו חיסון לקורונה. בשנת 1998 החל אנדרו ווייקפילד להפיץ את הטענה השקרית על קיומו של קשר סיבתי בין חיסונים לאוטיזם – טענה שהטעתה מיליונים וגרמה נזק כבד ביותר לבריאות הציבור. למרות שורה של מחקרים רציניים, ששללו את המיתוס השקרי והבהירו שחיסונים אינם גורמים לאוטיזם, מבוגרים רבים בעולם אינם מחסנים את ילדיהם ואינם מתכוונים להתחסן לקורונה כשיהיה חיסון. ההתנגדות לחיסונים נפוצה במיוחד בקרב צעירים, אולי משום שהמבוגרים עוד זוכרים את המגפות הגדולות של המאה העשרים ואת הכחדתן המוצלחת, שהיא תוצאה של פיתוח חיסונים ושיפורם. היא גם מציפה שוב את בעיית היחס המפלה למיעוטים בארה"ב, שגם בקרבם ההתנגדות לחיסונים רחבה משום שאינם בוטחים בכל מה שמגיע מן השלטון. על כולנו – מדענים, רופאים ואנשי תקשורת – לפעול להנגשתו של המידע המדעי הנכון כדי שהציבור הרחב יבין את חשיבותם של חיסונים בפרט ושל המשמעויות של מהפכת הרפואה המותאמת אישית בכלל והסתמכותם על מדע וניסויים קליניים מבוססי ראיות.

חוקרים בטכניון פיתחו טכנולוגיה לזיהוי מדויק של בעיות לב על סמך בדיקת אק"ג שגרתית. במסגרת המחקר פותחו בסיס-נתונים וכלי לאנליזה שיספקו לרופאים ולמשתמשים אחרים, בדיוק חסר תקדים ובמהירות, אבחון אוטומטי של קומבינציה של שמונה הפרעות לב שכיחות.

פרופ' יעל יניב וקבוצת המחקר שלה

את המחקר שפורסם בכתב העת Scientific Reports מקבוצת Nature הובילו פרופ' יעל יניב ראש המעבדה למערכות ביו-אנרגטיות וביו-חשמליות בפקולטה להנדסה ביו-רפואית, פרופ' אסף שוסטר מהמעבדה למערכות מחשבים בפקולטה למדעי המחשב ע"ש טאוב והדוקטורנט ודים גלינר מהפקולטה למדעי המחשב ע"ש טאוב בטכניון. במחקר השתתפו גם ולדימיר מרקוב מהמעבדה לתכנות מערכות באוניברסיטת נובגורוד וארוטיום אבסטיאן ממכון וניקוב לתכנות מערכות באקדמיה הרוסית למדעים במוסקבה.

בדיקת אק"ג (אלקטרוקרדיוגרם, ECG) היא הטכנולוגיה הנפוצה ביותר כיום לאבחון בעיות לב. היא הודגמה לראשונה כבר ב-1903 וזיכתה את ממציאה, ווילם איינטהובן ההולנדי, בפרס נובל ברפואה לשנת 1924. בניגוד לאלקטרוקרדיוגרם הראשון, ששקל יותר מ-250 קילוגרם, מכשירי האק"ג המוכרים לנו כיום הם מכשירים ניידים המספקים, על סמך בדיקה מהירה, נתונים על מצב הלב, לרבות הפרעות קצב ובעיות אחרות. זוהי בדיקה בלתי פולשנית המנטרת את השדות החשמליים שיוצרות רקמות הלב, זאת באמצעות אלקטרודות חיצוניות המוצמדות ל-12 אתרים בגוף ומספקות 12 ערוצי פלט. בשל פשטותה היחסית, ועלותו הנמוכה של המכשיר, זמינה בדיקה זו גם במרפאות קטנות ונידחות.

פרופ' אסף שוסטר

אולם למרות ההתפתחות המשמעותית בטכנולוגיית האק"ג, ומזעור המכשיר לממדים המוכרים לנו כיום, פענוח התוצאות עדיין נעשה בדרך הישנה – קריאת הרישום (הפלט) על ידי קרדיולוג. שיטת פענוח זו מכילה כמובן מרכיבים סובייקטיביים ולכן אין זה פלא שקרדיולוגים מומחים שונים עשויים לגזור מסקנות קליניות שונות מאותו פלט.

פענוח הפלט, אם כן, הוא צוואר בקבוק המעסיק קבוצות מחקר רבות ברחבי העולם. הניסיון למכן את פענוח האק"ג החל כבר ב-1957, בעיקר בהקשר של פרפור חדרים, אבל ביצועיהן של מערכות אלה אינן מרשימות.  אפילו כניסתה של הבינה המלאכותית לתמונה הובילה עד כה רק לניתוח פלט אחד בכל פעם ולא הניבה עד כה רמת דיוק גבוהה במיוחד. כל אלה מותירים את הסיכון שבתת-אבחון של בעיות לב קריטיות.

ועכשיו לחדשות הטובות: הטכנולוגיה שפיתחו חוקרי הטכניון ועמיתיהם ברוסיה מציגה דיוק חסר תקדים בפענוח של רישומי אק"ג מרובים ומספקת אבחון של הפרעות לב שונות בעת ובעונה אחת.

הטכנולוגיה שפיתחו חוקרי הטכניון מנתחת באופן אוטומטי את רישומי האק"ג (או תמונות סרוקות של האותות), וזאת בהתבסס על רשתות נוירונים רבודות – אחד הכלים היעילים ביותר בעולם הבינה המלאכותית. רשתות אלה לומדות דפוסים שונים על ידי אימון על דוגמאות מרובות, והמערכת שפיתחו החוקרים אומנה על יותר מ-40 אלף הקלטות אק"ג סטנדרטיות. מדובר בבדיקות אק"ג שנערכו ליותר מ-6,800 נבדקים ב-11 בתי חולים.

הדוקטורנט ודים גלינר

עשרות אלפי הרישומים נבדקו ופוענחו על ידי קרדיולוגים מומחים, שסיווגו אותם לתשעה מצבים שונים – מצב לבבי תקין ושמונה מצבים קליניים בעיתיים. המערכת החדשה מציגה דיוק ממוצע של 96% באבחון המצבים השונים לעומת 80% באלגוריתמים קיימים. המערכת החדשה מנטרת את כל המצבים ברמת דיוק גבוהה מקודמותיה: פרפור חדרים, לדוגמה, אובחן בדיוק של 98% לעומת 92% באלגוריתמים קיימים. LBBB – בעיית הולכה בחדר השמאלי – אובחנה בדיוק של 100% לעומת 85%. מצב לבבי תקין אובחן בדיוק של 96% לעומת 82%.

ההישג שמציגים חוקרי הטכניון ב-Scientific Reports סולל דרך לניטור מוקדם של בעיות לב, לרבות תוך הסתמכות על צילומי הרישום בסמארטפון. החוקרים מבהירים כי המערכת אינה מייתרת את הרופא אלא מספקת לו מעין חוות דעת נוספת, ועשויה לזהות בעיות שהעיון האנושי בהקלטות, מקצועי ככל שיהיה, עלול להחמיץ. כעת הם מתכננים מחקרי המשך שישפרו את איכות האלגוריתם בהקשרים כמו שונות באוכלוסייה ובין אוכלוסיות, שונות במכשירי הבדיקה ועוד, כמו גם פיתוח אפליקציית סמאטרפון שתאפשר לכל רופא וחולה לסרוק את התרשים ולקבל פענוח מיידי שלו.

חוקרי הטכניון פיתחו כאמור בסיס-נתונים פתוח (open-source database) לטובת רופאים ומשתמשים אחרים. במחקר תמכו משרד המדע והטכנולוגיה וקרן יד הנדיב.

למאמר במגזין Scientific Reports  לחצו כאן

היום לפני 48 שנה, ב-15 בדצמבר 1972, דרך האדם בפעם האחרונה על הירח. היה זה יוג'ין סרנן (Cernan), מהנדס חשמל ואווירונוטיקה. הוא לא היה שם לבדו אלא עם עמיתו האריסון שמיט – אסטרונאוט, גאולוג ולימים סנטור מטעם מדינת ניו-מקסיקו; אבל שמיט עלה ראשון לרכב הנחיתה שהחזיר אותם ל"אפולו 17" וכך החמיץ את התואר "האדם האחרון על הירח".

סרנן בהחלט לקח את הזמן; רגע לפני שטיפס על הסולם חרת באבק את ראשי התיבות של בתו, TDC.

שני דורכי-ירח מפורסמים יותר הם כמובן גיבורי החלל של שנת 1969: ניל ארמסטרונג המנוח ואדווין (באז) אולדרין, שירד מייד אחריו מרכב הנחיתה. על כדור הארץ ישבו מיליוני צופים מול מכשירי הטלוויזיה שהביאו אליהם לסלון, בשידור חי, את משימת "אפולו 11".

לאחר שהציבו על קרקע הירח את דגל ארה"ב ולוחית זיכרון, ביצעו כמה משימות מדעיות שנקבעו מראש ודיברו עם נשיא ארה"ב דאז, ריצ'רד ניקסון, עלו ארמסטרונג ואולדרין על הנחתת שהמריאה איתם לתא הפיקוד "קולומביה", שם חיכה להם מייקל קולינס, עמיתם למשימה, שהקיף כל אותה העת את הירח במסלול. על הירח השאירו השניים את הדגל המפורסם וכמה פריטים נוספים ובהם ברכות מ- 73 מנהיגי מדינות. אחד מהם היה נשיא מדינת ישראל זלמן שז"ר, שכתב: "מנשיא ישראל בירושלים, רוב שלום עד בלי ירח" (כל עוד יהיה ירח, יהיה שלום).

לשני האסטרונאוטים לא היה מושג שב-21 ביולי 1969, כשעמדו על אדמת הירח, התרסקה לא רחוק מהם "לונה 15" – החללית הסובייטית שנועדה לגנוב מהאמריקאים את ההצגה, אולי אפילו את הירח.

ארמסטרונג היה אומנם האדם הראשון על הירח אבל אין ספק שאולדרין, שנולד בשם אדווין, היה המוחצן שבהם – בדומה לבאז שנות אור, מגיבורי "צעצוע של סיפור", שנקרא על שמו. על פי המיתולוגיה של משפחת אולדרין זכה אדווין לשם "באז" בעקבות שיבוש הגייה של אחותו, שקראה לו Buzzer במקום Brother.

אז מה הקשר לטכניון?

ד"ר באז אולדרין בהרצאתו בטכניון

אולדרין – או ד"ר אולדרין, שכן טייס הקרב המפורסם השלים ב-1963 דוקטורט ב-MIT – ביקר בטכניון ב-26 ביולי 2016 במסגרת אוניברסיטת החלל הבין-לאומית (ISU). בהרצאתו באולם צ'רצ'יל בטכניון אמר אולדרין: "קיבלנו הזדמנות לנחות על הירח, וההזדמנות הפכה לציון דרך, לאירוע ששינה את תולדות האנושות. כשחזרנו משם התקבלנו כגיבורים, אבל העולם הריע לא לנו אלא למה שייצגנו: כיבוש הבלתי אפשרי." אולדרין דיבר באריכות גם על העתיד של חקר החלל ואמר כי "אסור לאנושות לנוח על זרי הדפנה שכן עליה להתכוון אל היעד הבא, מאדים – האי הממתין לנו בחשכת החלל."

גם ל"אפולו 17" קשר מסוים לטכניון: פרס הארווי לשנת 2016 על גילוי גלי הכבידה שחזה איינשטיין. אחת ממשימותיהם של סרנן ושמיט הייתה לגלות את גלי הכבידה האלה, אולם מד הכבידה שלהם לא פעל. רק כעבור יותר מ-40 שנה התגלו גלים אלה, ודווקא בניסוי שנערך על כדור הארץ – תגלית שזיכתה את המגלים בפרס הארווי מטעם הטכניון ושנה לאחר מכן (2017) בפרס נובל בפיזיקה.

ארמסטרונג ואולדרין, חלוצי הנחיתה על הירח, ביקרו בו ביולי 1969; סרנן ושמיט, אחרוני ה"ירחיסטים", נפרדו ממנו בדצמבר 1972. שניים מהארבעה הלכו מאז לעולמם – ארמסטרונג ב-2012 וסרנן ב-2017. שניהם כבר אינם צעירים: שמיט חגג הקיץ את יום הולדתו ה-85 ואולדרין יחגוג 91 בחודש הבא. אולדרין חסר המנוח עדיין מעורב במשימת איוש מאדים, שאותה הוא מתמצת בסגנונו הציורי: Get your Ass to Mars! "מאדים הוא האי הממתין לנו בחשכת החלל – אז תזיזו את התחת לשם, כי שם צפויה לנו חבירה עם הגורל."

הירח מעסיק את האדם משחר הציוויליזציה, וגם כיום עסוקות קבוצות מחקר רבות בפענוח סוגיות הקשורות להיווצרותו ולמאפייניו. אחד החוקרים המובילים בתחום זה הוא פרופ' חגי פרץ מהפקולטה לפיזיקה בטכניון, החוקר לא רק את הירח "שלנו" אלא גם ירחים אחרים במערכת השמש. עבודתו של פרופ' פרץ על היווצרות הירח נכללה ברשימת 100 הגילויים המדעיים המעניינים ביותר לשנת 2015 של מגזין Discover היוקרתי. המחקר שהתפרסם בכתב העת Nature הציג ראיות לכך שהירח לא נוצר מחומר שניתז מכדור הארץ אלא מחומר שניתז מגוף חללי אחר, "טיה", שפגע בכדור הארץ.

ונסיים במבזק חדשות בשלושה פרקים:

• אף שמאז 1972 לא נחת האדם על הירח, ממש בימים אלה שוהה שם החללית הסינית Chang'e 5. בדומה למשימת אפולו 17, שחזרה מהירח עם יותר מ-100 קילוגרם של אדמת ירח, גם הנחתת של Chang'e 5 תביא לנו דגימות, אולם אלה יהיו צעירות יותר – סלעים וולקניים בני 1.3 מיליארד שנה בלבד שהיא אספה ממישור הלבה העצום "אוקיינוס הסערות" (Oceanus Procellarum). אם הכל ילך כמתוכנן, Chang'e 5 תנחת מחרתיים בערבות מונגוליה עם הסחורה הטרייה שתספק עבודה רבה לאסטרופיזיקאים וגאולוגים ברחבי העולם.
• החודש פרסמה נאס"א עדכון לגבי תוכנית ארטמיס, הקרויה על שמה של אלת הירח וצפויה להנחית את האישה הראשונה על הירח כבר בשנת 2024. התוכנית תקדם את הקמתו של Moon Base Alpha על הירח, בסיס קבע שישמש נקודת מוצא למסעות רחוקים יותר ברחבי מערכת השמש.
• באותה שנה (2024) צפויה לנחות על הירח גם החללית הישראלית "בראשית-2". כך הכריזה בשבוע שעבר חברת SapceIL בטקס שהפגיש שלושה בוגרי טכניון: מנכ"ל SapceIL שמעון שריד ומנכ"ל התעשייה האווירית בועז לוי, שניהם בוגרי הפקולטה להנדסת אווירונוטיקה וחלל, ובוגר הפקולטה להנדסת חשמל ע"ש ויטרבי שר המדע והטכנולוגיה יזהר שי. בראשית-2 צפויה להתפצל בקרבת הירח לשלושה חלקים: מקפת, שתקיף את הירח במשך כמה שנים, ושתי נחתות שיערכו ניסויים בשני אתרים שונים על הירח.

"נסענו נסענו אבל לא הכניסו אותנו," אומר יעקב במערכון 'חייזרים' של אסי וגורי. "למה היה ירח מלא, מפוצץ." בשנת 2024 צפויה על הירח פעילות חסרת תקדים, אבל אנחנו יכולים להבטיח לכם שיהיה מקום לכולם.

הרצאתו המלאה של אולדרין בטכניון:

"נהגתי לצפות ב'אקסמן' והדהים אותי לראות איך משנים את הדי-אן-איי של בני האדם והם הופכים להיות גיבורי-על. ידעתי שאני רוצה להיות מדענית." כך אמרה היזמית מאיה אוטמזגין אשכנזי, בוגרת תואר שני מהפקולטה להנדסה ביו-רפואית, למאות התלמידות שהשתתפו באירוע TechWomen השישי. אירועי TechWomen נועדו לעודד תלמידות תיכון מצטיינות להשקיע ולהמשיך בלימודי מתמטיקה ומדעים. השנה התקיים האירוע לראשונה במתכונת מקוונת, בשידור חי מהאולפן החדש בטכניון, מה שאיפשר השתתפות של תלמידות רבות יותר.

שידור האירוע באולפן

האירוע התקיים באדיבות הקרן להעצמת נשים ע"ש רוזלין אוגוסט. אוגוסט, המתגוררת בפלורידה, בירכה את התלמידות מביתה ואמרה להן: "תמיד הרגשתי שנשים יכולות לעשות כל מה שירצו. אני מאמינה בכן ובמנהיגותכן שתשנה את העולם. יש לכן כישרון שנשים רבות מייחלות לו, ואתן השראה עבורי. אתן העתיד של העולם. אני מצדיעה לכן, לבי אתכן ואמשיך לתמוך באירוע החשוב הזה."

את האירוע הנחתה האסטרופיזיקאית ד"ר אפרת סבח, שהשלימה את כל תואריה בפקולטה לפיזיקה בטכניון, והשתתפו בו סגן נשיא הטכניון לקשרי ציבור ופיתוח משאבים פרופ' אלון וולף, היזמית בוגרת הפקולטה להנדסת חשמל ע"ש ויטרבי יעל ויזל, מייסדת חברת "זיקית" – חדר ההלבשה וירטואלי, ד"ר נעמה גבע-זטורסקי מהפקולטה לרפואה ע"ש רפפורט, החוקרת מיכל אקרמן-למברט מהפקולטה לביולוגיה והסטנדאפיסטית מור חן.

בסרטון "אפשר שאלה?" שהופק במיוחד לאירוע השתתפו שבע בוגרות ודוקטורנטיות: ד"ר אביטל שריפט, מנהלת מפעל טילים בחטיבת מערכות טילים וחלל של התעשייה האווירית וכלת פרס ביטחון ישראל לשנת 2003, שהשלימה תואר ראשון ושני בפקולטה להנדסת חשמל ע"ש ויטרבי; מאיה אוטמזגין אשכנזי, ממייסדות חברות המזון MaoLac ו־MaoFoodTech, שהשלימה תואר שני בהנדסה ביו-רפואית ונבחרה השנה לרשימת Forbes 30 Under 30; נורה נוסייר מנסא, מייסדת משותפת ומנהלת טכנולוגיות ראשית בנוראמי מדיקל, שהשלימה תואר ראשון ושני בפקולטה להנדסה ביו-רפואית; קטיה זובנקו, בוגרת תואר ראשון בפקולטה לפיזיקה ותואר שני בפקולטה למדע והנדסה של חומרים, שם היא עושה כיום את הדוקטורט; יתרב אסעד, דוקטורנטית בפקולטה להנדסה ביו-רפואית בטכניון; נטע בלום, ראש מדור טכנולוגיית תעופה במפא"ת (משרד הביטחון), שהשלימה תואר ראשון ושני בפקולטה להנדסת מכונות וכיום שוקדת על הדוקטורט בפקולטה להנדסת אווירונוטיקה וחלל (גם היא חברה ברשימת Forbes 30 Under 30); וקרן יצחק, שסיימה השנה תואר ראשון בפקולטה למדעי המחשב ע"ש טאוב ועובדת כיום ב-Google.

"בצבא נחשפתי למחשבים ופתאום זה עניין אותי," סיפרה קרן יצחק. "פתאום התחלתי להבין את המכשירים האלקטרוניים שיש לנו ביד ואת הדברים שאנחנו משתמשים בהם ביום-יום, ומבינים אותם לעומק ברמה שלא חשבתי שאוכל להבין."

"אפשר שאלה?"

המרואיינות סיפרו על אופיין כתלמידות תיכון (חנונית, סקרנית, מצטיינת), על רגעי המשבר ("היו רגעים שאמרתי די, זה לא מתאים לי!"), ועל החיים כנשים בתעשייה. "כשאת אישה יחידה בחדר שיש בו מלבדך גברים בלבד," אמרה הדוקטורנטית נטע בלום, "הסיטואציה הזאת שמה אותך בפרונט ומבליטה אותך, מה גם שאני ג'ינג'ית."

במשובים ששלחו למארגני האירוע כתבו המשתתפות כי האירוע מיקד אותן באפשרויות הלימוד בטכניון וחיזק את ביטחונן בכדאיות הלימודים וביכולותיהן לעמוד באתגר. "גם קודם שקלתי ללמוד בטכניון אבל אמרתי לעצמי שאני לא מספיק טובה," כתבה אחת מהם. "אחרי ההרצאות של היום הבנתי שכולן מרגישות כמוני." "רציתי ללמוד בטכניון גם לפני כן," כתבה אחרת, "אבל ההרצאה הזאת פשוט חיזקה בי את הרצון. היו לי פרפרים בבטן."

פרופ' אלון וולף, סגן נשיא הטכניון לקשרי ציבור ופיתוח משאבים, אמר לתלמידות כי "הטכניון פועל בשנים האחרונות רבות להעלאת אחוז הנשים בקרב הסטודנטים לתארים מתקדמים ובקרב חברי הסגל. רק לאחרונה הצטרפו לטכניון שתי חברות סגל חדשות ומצוינות שהיו דוקטורנטיות אצלי במעבדה ואני גאה בהן מאוד על הדרך המרשימה שעשו. לכל אחת ואחת מכן יש מקום בטכניון ואני מקווה שבעוד כמה שנים נתראה בקמפוס."

לצפייה בסרטון "סליחה על השאלה":

ד"ר אנדרו ויטרבי מדליק נרות בטקס בטכניון. חנוכה 2015

מתנתו של ד"ר ויטרבי לפקולטה איפשרה את המשך צמיחתה בקצב מהיר ומסייעת לה בגיוס חברי סגל צעירים ומבריקים, ברכישה של תשתיות מחקר והוראה מהמתקדמות בעולם ובתמיכה בסטודנטים מבטיחים לתארים מתקדמים. בחמש השנים האחרונות חל גידול משמעותי במספר הפרסים, המחקרים והפרסומים שפרסמו חוקרי הפקולטה בכתבי עת מדעיים יוקרתיים, ועוד היד נטויה.

כעת, במלאת חמש שנים לאירוע ההיסטורי, כתב נשיא הטכניון פרופ' אורי סיון מכתב תודה לד"ר ויטרבי ובו הודה לו על נדיבותו יוצאת הדופן, המאפשרת לטכניון להתמודד כראוי עם האתגרים הטכנולוגיים של ההווה והמחר. "תודה על ידידותך האיתנה ועל תמיכתך המסורה בטכניון ובמדינת ישראל," כתב לו הנשיא סיון.

בפקולטה להנדסת חשמל ע"ש ויטרבי ציינו את המאורע. "אנו מציינים בימים אלה חמש שנים לתרומתך ההיסטורית לפקולטה," אמר פרופ' נחום שימקין, דיקן הפקולטה להנדסת חשמל לד"ר ויטרבי, בברכת וידאו מוקלטת ששלח לו. "ציפינו וקיווינו לחגוג אירוע זה יחד, כאן בטכניון, אבל עקב הנסיבות ניאלץ להמתין לזמן מתאים יותר."

"את ידידותך ומסירותך לטכניון לא ניתן לסכם לאירוע יחיד," הוסיף הדיקן. "ביקרת כאן לראשונה ב-1967, לפני 53 שנים, וזאת הייתה תחילתה של ידידות נפלאה הנמשכת עד עצם היום הזה. כפי שידוע לך, הפקולטה להנדסת חשמל בטכניון מילאה תפקיד מרכזי בהתפתחותה של תעשיית ההייטק הישראלית ובשגשוגה. תמיכתך הנדיבה מאפשרת לנו להמשיך בהרחבת הפקולטה ולחוש ביטחון באשר לעתידנו. אנו גאים להיקרא הפקולטה להנדסת חשמל ע"ש אנדרו וארנה ויטרבי."

תמר רוט-שחם, דוקטורנטית בפקולטה להנדסת חשמל ע"ש ויטרבי, בירכה את ד"ר ויטרבי ואמרה כי הפקולטה היא ביתה השני כבר עשר שנים, וכי כדוקטורנטית היא שקועה במחקר ובלמידה בכל ימי השבוע. "לתמיכתך יש השפעה עצומה על חיי, כי היא מאפשרת לי להקדיש את כולי למחקר. אני גאה להיות חלק מפקולטה זו, מהמובילות בעולם בתחומה, הקרויה כיום על שמך."

ויטרבי, ממייסדי חברת קוואלקום, הוא ממציאו של אלגוריתם ויטרבי – אלגוריתם מתמטי העומד בבסיס פעולתן של מרבית מערכות התקשורת כיום. אלגוריתם ויטרבי מאפשר פענוח מהיר ומדויק של אותות רבים בעת ובעונה אחת ומסייע בניטרול הפרעות. אלגוריתם זה משמשת כיום בכל אחד מארבעת התקנים הבינלאומיים לטלפונים סלולריים וכן במסופי מידע, במקלטים של שידורי לוויין דיגיטליים ובטלמטריה (מדידה מרחוק) של החלל העמוק. האלגוריתם משמש גם בתחומים נוספים הכוללים תוכנות זיהוי ובאנליזה של די-אן-איי. על תרומתו המדעית והטכנולוגית הוענקה לדר' ויטרבי בשנת 2010 מדליית הכבוד של ארגון IEEE – הפרס הנכבד ביותר המוענק בתחום הנדסת החשמל והאלקטרוניקה.

בנו אלן וכלתו קארין ויטרבי מדליקים נרות בטקס בטכניון. חנוכה 2015

קשריו של ד"ר ויטרבי עם הטכניון נרקמו כבר ב-1967, כאשר העביר בטכניון סדרת הרצאות במסגרת השבתון שלו מאוניברסיטת דרום קליפורניה, לוס אנג'לס. שורשים אלה התפתחו והעמיקו לידידות עם אנשי תורת התקשורת ותורת האינפורמציה בפקולטה, ועם הטכניון בכללו. בשנת 2000 כיבד אותו הטכניון בתואר "פרופסור אורח מיוחד" בתחום הנדסת החשמל.

תמיכתם הנמשכת של בני הזוג ויטרבי בפקולטה להנדסת חשמל הגיעה לשיא בתרומת ענק של 50 מיליון דולר, שנועדה לעגן את מעמדו של הטכניון כמוסד מוביל בתחומי הנדסת החשמל והנדסת המחשבים בישראל ובעולם. התרומה מאפשרת לטכניון לגייס ולשמר חברי סגל מהשורה הראשונה וסטודנטים מעולים לתארים מתקדמים בהנדסת החשמל ובמדעי המחשב, וכן לשדרג את תשתיות ההוראה והמחקר.

"אני גאה מאוד על קישור שמי לטכניון, מהמוסדות המדעיים-טכנולוגיים המובילים בעולם," אמר ד"ר ויטרבי בטקס שהתקיים אז. "לבוגרי הפקולטה להנדסת חשמל בטכניון חלק מרכזי בייסודו של ענף ההיי-טק הישראלי ובשגשוגו, ענף החיוני להצלחתה הכלכלית של מדינת ישראל."

הפקולטה להנדסת חשמל בטכניון, מהמחלקות המוכרות והמובילות בעולם בתחום הנדסת חשמל ומחשבים, מילאה תפקיד מהותי בהתפתחותה של תעשיית ההיי-טק הישראלית ובהפיכתה של ישראל ל"אומת הסטארט-אפ". בתחילת שנות ה-70 היתה הפקולטה הכוח המניע ביצירת התשתיות והידע במיקרואלקטרוניקה ובפיתוחים שמילאו תפקיד מרכזי בצמיחתו הכלכלית של ענף ההייטק ובביטחונה של מדינת ישראל. בעשורים הבאים סללה הפקולטה את הדרך לשורה של תחומי פעילות ובהם הנדסת מחשבים, תקשורת, עיבוד אותות ותמונות, למידת מכונה, מיקרו-אלקטרוניקה, אופטואלקטרוניקה, ננוטכנולוגיה וטכנולוגיה קוונטית.

בשנים 1995 – 2015 , היו בוגרי הטכניון אחראים להקמה ולניהול של יותר מ-1,600 חברות אשר הביאו ליצירתם של מאה אלף מקומות עבודה; כ-35% מהחברות האלה הוקמו על ידי בוגרי הפקולטה להנדסת חשמל.

צוות The Microbes, המנחים והדיקנית: שורה קדמית, מימין לשמאל: פרופ"מ אבי שפיגלמן, פרופסור יואב ליבני (מוביל הפרויקט בטכניון), דיקנית הפקולטה להנדסת ביוטכנולוגיה ומזון פרופסור מרסל מחלוף, רחל ביטון, איציק אנגלברג; שורה אחורית מימין לשמאל: פרופ"ח אורי לזמס, אלון רומנו, ליחן משיח ופרופ' יחזקאל קשי

קבוצת סטודנטים מהפקולטה להנדסת ביוטכנולוגיה ומזון ומהפקולטה לביולוגיה בטכניון זכתה במקום הראשון בתחרות בינלאומית שהתקיימה במסגרת המיזם האירופי EIT FOOD. הסטודנטים רתמו בקטריופאז' (נגיף התוקף חיידקים) כדי למנוע קילקול של מיצי פירות – תופעה שנזקיה נאמדים בעשרות מיליארדי דולרים בשנה. פרופ' מרסל מחלוף דיקנית הפקולטה להנדסת ביוטכנולוגיה ומזון אמרה כי "פרויקטים בינלאומיים כאלו הם מהות הפקולטה ודרכה לחנך את דור העתיד לחשיבה מחוץ לקופסה, ליזמות ולהרחבת הידע שביכולתנו לספק על ספסל הלימודים."

התחרות הבין-לאומית התקיימה כחלק מפרויקט "MicroBiome-Push" – חלק מתכנית החינוך "Food Solutions". תחרות זו נועדה לפתור בעיות בסקטור המזון באמצעות חיבור של חברות מהתעשייה (פפסיקו, פורטוס ואגריקולוס), וסטודנטים לתואר ראשון, שני ושלישי מ-4 אוניברסיטאות: הטכניון, אוניברסיטת טורינו באיטליה, אוניברסיטת רדינג בבריטניה ואוניברסיטת הלסינקי בפינלנד. בתחרות התמודדו תשע קבוצות סטודנטים, שתיים מהן מהטכניון.

שתי הקבוצות מהטכניון בחרו באתגרים שהציבה חברתPepsiCo  העולמית: הראשון, פתרון לקילקול מיצי פירות והשני, ניצול קליפות תפוחי האדמה הנותרות בייצור צ'יפס. את הקבוצות ליוו ארבעה מנטורים מהפקולטה להנדסת ביוטכנולוגיה ומזון: פרופ' יואב ליבני שהוביל את פעילות הטכניון בפרויקט, פרופ' חזי קשי, פרופ"מ אבי שפיגלמן ופרופ"ח אורי לזמס. לדברי המנחים, "שני הצוותים הישראלים עשו עבודה מדהימה, ולמרות מגבלות הקורונה הצליחו לייצר פתרונות אפקטיביים מקוריים, ויותר מזה – להציג לחברות את היתכנות הרעיונות ואת הפוטנציאל העסקי הגלום בהם."

העיגולים על פני מצע המזון מכונים פלאקים (plaques) והם מעידים על פעילות של בקטריופאג'ים – נגיפים המתרבים בתוך תא חיידק ומביאים לפיצוצו תוך פיזור אלפי נגיפים הממשיכים ומתפשטים ממנו והלאה. הצלחת מצופה בתרבית חיידקים ומכאן הצבע הצהוב העכור והבהיר – תרבית החיידק המקלקל את מיצי הפירות וטפטוף של הפאג' מביא לפיצוץ תאי החיידקים באזור זה.

בקבוצה הזוכה, "The Microbes", חברים איציק אנגלברג, אלון רומנו, ליחן משיח ורחל ביטון.   בקבוצה השניה מהטכניון, Biomy, חברים עומר סבאח, יופינג קאו, אור שפירא, מיכאל בוזגלו וליאור קאופמן.

הקבוצה הזוכה בחרה להתמודד עם הבעיה האקוטית של קילקול מיצים טבעיים – תופעה שנזקיה בארצות הברית לבדה נאמדים בכ-32 מיליוני דולר בשנה. האשם בקילקול המיצים הוא ACB, או בשמו המלא Alicyclobacillus acidoterrestris. חיידק זה, הנמצא באדמה שבה גדלים עצי הפרי וגם בכל חלקי העץ עצמו, אומנם אינו מסוכן לאדם, אולם הוא משחרר למיץ חומר טבעי בשם guaiacol המקלקל את טעמו וריחו. תופעה זו מתרחשת במגוון רחב של מיצים – תפוזים, אפרסק, מנגו, אגס, ענבים, עגבניות ועוד – וגורמת לאובדן כמויות גדולות של מיצים ולהפסדים כלכליים עצומים.

במהלך האבולוציה פיתח החיידק עמידות גבוהה לתנאי סביבה עוינים, המאפשרים לו לשרוד גם בתהליכי העיבוד של המיץ: ניקוי, סחיטה, פיסטור ומילוי. לרוב, פיסטור יעיל בהשמדת חיידקים המסוכנים לבריאות או פוגעים באיכות המיץ, אבל לא במקרה של ACB. מאחר שאי אפשר לחמם את המיץ לטמפרטורות פיסטור גבוהות יותר או לזמן רב יותר מבלי לפגוע באיכותו ובערכיו התזונתיים, חברת פפסיקו חיפשה פתרון יצירתי שימנע את התופעה המזיקה.

"מאחר שהבעיה נובעת ממקור טבעי – חיידק החי באדמה – חיפשנו פתרון ממקור טבעי," מסבירים חברי הקבוצה הדוקטורנטים אלון רומנו ואיציק אנגלברג. "בסופו של דבר, הטבע הוא 'מעבדה' בת מיליארדי שנים, והנחנו שפתרונות שהתפתחו באבולוציה יוכלו לשמש אותנו גם ככלי לטיפול בבעיית ה-ACB בתעשיית המזון."

אחרי חיפושים ואנליזות רבות נפלה ההכרעה על בקטריופאג' – נגיף התוקף חיידקים באופן טבעי ובצורה מאוד ספציפית. בטבע קיימים בקטריופאג'ים רבים, ולאחר מחקר מאומץ הצליחה קבוצת המחקר לבודד ולאתר בקטריופאז' שמשמיד את החיידק המזיק. לא זו בלבד שגם במינון נמוך שלו הוא מחסל ביעילות את החיידק; הוא עושה זאת באופן סלקטיבי ולכן הוא בטוח לשימוש ואין לו כל השפעה שלילית על בריאות האדם.

צוות Biomy, המנחים, והדיקנית:
שורה קדמית, מימין לשמאל: פרופ"מ אבי שפיגלמן, פרופסור יואב ליבני, דיקנית הפקולטה להנדסת ביוטכנולוגיה ומזון פרופ' מרסל מחלוף ואור שפירא; שורה אחורית, מימין לשמאל: פרופ"ח אורי לזמס, מיכאל בוזגלו, עומר סבאח ופרופ' יחזקאל קשי

חברי הקבוצה הזוכה מסבירים כי התחרות נערכה תחת פרויקט "MicroBiome Push" ("דחיפה מיקרוביומית") שכן היא התמקדה בפתרון לאתגרים שמקורם במיקרוביום – אוכלוסיית המיקרובים בסביבה הנתונה. המיקרוביום כולל חיידקים (Bacteriome), פטריות (Mycobione) ונגיפים (Virome), והפתרון שזכה בתחרות מגייס למעשה נגיף ספציפי מהפיטוספרה (המיקרוביום של הצמח וסביבתו) למאבק בחיידק ספציפי מאותה סביבה. העובדה שמדובר בפתרון טבעי וזול, שאינו כרוך אפילו בהנדסה גנטית, צפויה להאיץ את יישומה של הטכנולוגיה במיצים ולצמצם את הצורך בחומרים משמרים. יתר על כן, הוספתו של הנגיף למיץ אינו פוגעת בו מבחינת כשרות יהודית (כשר) ומוסלמית (חלל).

הקבוצה השנייה מהטכניון, Biomy, התמודדה גם היא עם אתגר לא פשוט ופיתחה את הקונספט "PotatALL" הכולל מספר פתרונות יצירתיים לטיפול בקליפות תפוחי האדמה הנותרות בתהליך הייצור של צ'יפס. חברי הקבוצה הציגו תהליך להפקת חומר גלם לייצור אריזה מתכלה ששומרת על איכות הסביבה וכן דיפ (מטבל) העשוי מקליפות תפוחי האדמה. פתרון מקיף ויצירתי זה זכה גם הוא בשבחים משופטי התחרות. מטבל זה, על פי כוונתם, יוגש באריזות קטנות כמו של קטשופ, בצמוד לצ'יפס, שייארז באריזה המתכלה שהוכנה מהקליפות. פתרון זה מוביל לניצול מושלם של תפוחי האדמה תוך צמצום הפגיעה בסביבה.

ליאור קאופמן סטודנט מצוות Biomy

יופינג קאו סטודנט מצוות Biomy