הדי-אן-איי הוא מעין ספר בישול המכיל את כל המתכונים הדרושים לתפקודו של גוף האדם. אבל כיצד נבחר מתכון מסוים מתוכו? מי מחליט כמה מנות יבושלו? למה קיימות, עבור חלק מהמתכונים, כמה גרסאות – למשל מתכון לרביולי אשר יכול להכיל מילויים שונים? כיצד נרשמות הערות שוליים כגון "לתפוחים ירוקים יש להוסיף סוכר"?

פרופ' טלי הרן

כל הפעולות הללו מבוצעות על גבי הדי-אן-איי על ידי חלבוני בקרה. אולם כיצד יודעים חלבוני הבקרה לזהות את המקום הנכון שאליו הם אמורים להיקשר בדי-אן-איי? המחקר במעבדתה של פרופ' טלי הרן בפקולטה לביולוגיה עוסק בסוגייה זו, והמאמר שהתפרסם כעת בכתב העת Nucleic Acids Research מתמקד  במנגנון האמור בחלבון בקרה חשוב ומשפיע בשם p53.

p53 נקרא "שומר הגנום" משום שהוא בקר הנזקים העיקרי בתא. חלבון זה מסוגל לזהות מגוון רחב של שיבושים בתא ולהגיב בדרך המתאימה: תיקון פעילות הדי-אן-איי במידת הצורך, עיכוב חלוקת התא ובמקרי נזק קשים – שיגור התא למוות תאי מתוכנן. מאחר שכל אלה בולמים חלוקה והתרבות של תאים פגומים, p53 הוא למעשה חלבון מדכא סרטן. ואומנם בכ-50% ממקרי הסרטן מעורב נזק לחלבון p53 עצמו – נזק המשבש את תהליך הבקרה. זו אחת הסיבות לעניין הרב שמעורר "שומר הגנום" ולעיסוק הנרחב של הקהילה המדעית והרפואית במנגנוני הפעולה שלו בבריאות ובחולי.

p53 בנוי מארבע יחידות משנה המסודרות בשני זוגות שתפקידם להיקשר לאתרי קשירה ספציפיים על גדילי הדי-אן-איי – שני הגדילים המרכיבים את הסליל הכפול. כלומר, ליד כל גן שיצירתו תלויה ב-p53 נמצא אתר קישור ל-p53. כל יחידת משנה של p53 נקשרת לרבע אתר, כל זוג יחידות לחצי אתר, וארבע יחידות לאתר שלם.

בין אתרי הקישור האלה קיימת שונות גבוהה. מדוע? מה השפעתה על בקרת התהליכים ש-p53 מווסת? על שאלה זו מנסה קבוצת המחקר של פרופ' הרן לענות.

מתברר שכל שתי יחידות משנה (זוג) קשורות זו לזו בדומה לשני דובדבנים הגדלים על אותו זלזל. כאשר הזוג נקשר לאתרי הקישור שלו שעל גבי הדי-אן-איי, שתי היחידות מתקרבות זו לזו וכך מחזקות את הקישור בינם לבין עצמם ובינם לדי-אן-איי; כך עושות גם שתי היחידות בזוג המקביל. בנוסף יש גם קשרים בין כל זוג, שמחזקים עוד יותר את הקשר בין יחידות המשנה ובינן לדי-אן-איי.

בסליל הכפול יש אזורים גמישים יותר וקשיחים יותר (משום שרצף אבני הבניין שלהם שונה). האזורים הקושרים את p53 שונים זה מזה ביכולתם להסתובב סביב ציר הסליל. כאשר אזור בדי-אן-איי גמיש יותר, הוא יכול להסתובב סביב הציר וכך לעזור לשתי יחידות המשנה (אחד הדובדבנים) להתקרב זו לזו ולחזק את הקישור שלהן לדי-אן-איי. כאשר אזור ההיקשרות קשיח יותר, קישור חזק כזה אינו אפשרי, ואז חוזק ההתקשרות תלוי רק בחוזק הקשר בין יחידות המשנה.

החדשות הטובות, וזה אחד הממצאים המעניינים במחקר הנוכחי, הן שרוב אתרי p53 בגנום האנושי מאופיינים בכך שחצי אתר בהם גמיש והחצי השני קשיח.

כדי לבחון את משמעות הגילוי האחרון החליפו החוקרים בין המיקום של שני חצאי האתר באחד מאתרי p53. התוצאה: שינוי מינורי זה השפיע מייד על הקישור וההפעלה של p53. לדברי פרופ' הרן, "התגלית הזאת מראה שהשוני הטבעי בין אתרי הקישור השונים אינו אקראי אלא הוא תוצר של שיפור אבולוציוני מתמשך המקנה ל- p53רמה גבוהה של דיוק והגנה משמעותית מההשפעות המזיקות של הרצפים המקיפים את אזור הקישור שלו בדי-אן-איי. אם במקרה, בגלל מוטציה כלשהי, שרשרת הדי-אן-איי נפגעת באזור ההיקפי, אותו סידור מדויק של חצאי האתרים מסוגל לפצות על כך ולהמשיך ולתפקד בצורה הנכונה, כי בסידור הטבעי השפעת הרצפים ההיקפיים היא הקטנה ביותר האפשרית."

כמה מיני פטריות יש בעולם? אלפים? עשרות אלפים? מיליונים? למרבה הפלא לא ממש ברור. בניגוד לממלכות אחרות בעולם הטבע, חלקים שלמים בעולם הפטריות טרם נחקרו. אבל בשנים האחרונות מתחיל שינוי במגמה. הפוטנציאל שמגולם בפטריות, בעיקר בתחומים הנקשרים לאיכות הסביבה ולהתמודדות עם משבר האקלים, הכניס את הממלכה הנחבאת אל מתחת למיקרוסקופ.

הדוקטורנטית נעם אטיאס

מחקרים על פטריות שיטפלו בפסולת תעשייתית, יפרקו את שאריות הפלסטיק הצפות בימים ויתמודדו עם דליפות הנפט של חברות אנרגיה מהדור הישן נמצאים כיום בחזית המדע. לגל הזה מצטרף מחקר המתקיים בפקולטה לארכיטקטורה ובינוי ערים ובוחן את הפוטנציאל לשימוש בחומרים מבוססי תפטיר פטריות – רשת הקורים הבונה את הפטרייה – כתחליף ידידותי לסביבה לחומרי גלם מזהמים כמו פלסטיק וקלקר.

נעם אטיאס, החוקרת את הנושא בהנחיית דיקן הפקולטה לארכיטקטורה ובינוי ערים פרופ' יאשה (יעקב) גרובמן וראש המסלול לעיצוב תעשייתי בפקולטה פרופ' עזרי טרזי, מסבירה שהמחקר משלב כלים של חשיבה עיצובית עם כלים מתחום הביוטכנולוגיה לטובת פיתוח חומרים חדשים ותוצרים חדשניים הממצים את תכונות החומר.

אטיאס, שהשלימה תואר ראשון בעיצוב תעשייתי ותואר שני בביוטכנולוגיה, מאמינה שהשילוב בין שני תחומי הידע סולל דרך ליישומים חדשניים. היא מודעת לכך שהמחקר שלה חלוצי ועליה לייצר ידע חדש כמעט יש מאין. "אין כמעט מחקר בארץ בנוגע לייצור חומרים מתפטירי פטריות," היא אומרת. "מבחינת מהנדסי חומרים קשה להשוות את התכונות של חומרים אלה לתכונות של חומרים תעשייתיים קיימים מפני שמדובר בחומרים שמתנהגים אחרת. בעצם אין סטנדרט להשוות אליו. אפילו גודל הדגימה הנכון אינו ברור מראש."

המחקר של אטיאס החל בניסיון ליצור חומר חדש מתפטיר הפטריות על ידי גידולן על מצעי רסק-עץ שונים מפסולת גזם מקומית. את התוצרים היא בדקה בהיבטים של הרכב כימי, עמידות לדחיסה, משקל וספיגת מים, והופתעה לגלות כי הם דומים ל… קלקר. בעקבות זאת היא עיצבה ג'ריקן – מיכל מים דמוי קלקר – שאינו מזיק לסביבה כמו קלקר. החדשנות והיצירתיות שהפגינה אטיאס בתהליך זה הובילו את המוצר למוזאון ראשון לציון, שם הוא הוצג במשך שנתיים במסגרת התערוכה "גרסת כיסוי" שבה השתתפו פרופ' טרזי ומעבדת Design-Tech בראשותו. במקביל פותחו במחקר הצעות לתחליפים בני-קיימא אחרים: מגיני שתילים, אריזות לשתילי צמחים ואפילו מוצרי היגיינה נשיים.

אטיאס, שעמדה על היתרונות העצומים שבתפטיר הפטרייה, החלה בפיתוח חומרים ננו-ביולוגיים המשלבים תפטיר וסיבי ננו-צלולוז – סיבים חיוניים בתעשיית אריזות המזון. גם כאן, לחומר שפיתחה אטיאס יתרון עצום בהיבט של צמצום הנזק הסביבתי. "במהלך הגידול המשותף של הננו-צלולוז והתפטיר גילינו שהננו-צלולוז הופך לחלק אינטגרלי מהפטרייה וכך נוצר חומר מרוכב חזק ועמיד. גילינו שהפטרייה תורמת לעמידות של הננו-צלולוז ללחות וכך מרחיבה את השימושים הפוטנציאליים. על רקע משבר הסביבה הגלובלי ובוודאי בשנה האחרונה, שבה גדל השימוש באריזות מזון חד פעמיות, אין צורך להרחיב בנוגע לערך הסביבתי שבאריזות הבנויות מחומר מתכלה כזה."

אטיאס תופסת את עצמה כחוקרת הפועלת בנישה ייחודית המשלבת עיצוב תעשייתי וחשיבה סביבתית. "יש פער משמעותי בין אנשי חומרים לבין מעצבים; בשעה שחוקרים רבים מפתחים חומרים חדשניים אבל מתקשים למצוא להם שימושים יעילים ומשמעותיים, מעצבות ומעצבים רבים מחפשים חומרים חדשים שישתלבו במוצרים בני קיימא. המטרה שלי היא לגשר בין שני העולמות, וזאת באמצעות שימוש בידע ובכלים שרכשתי בתחום הביוטכנולוגיה ושילובם בשיטות החשיבה המוטמעות בי כמעצבת."

לאחרונה זכתה אטיאס בפרס ג'ייקובס למאמר מצטיין. את הפרס מעניק בית הספר לתארים מתקדמים ע"ש אירווין וג'ואן ג'ייקובס, והוא ניתן לה על מאמר שפרסמה בכתב העת Advanced Sustainable Systems שנבחר גם לכריכה של כתב העת.

העמוד של נעם אטיאס

הרקבה: פרויקט בעקבות השריפה בחיפה

להשלים תואר ראשון ושני וללמוד דוקטורט בפיזיקה בטכניון – זו אינה משימה לרכי לבב, ולא משנה מאיזה מגדר. אם את סטודנטית שעברית אינה שפת האם שלך, ונוסף לכך במקרים רבים את האישה היחידה בחדר, תידרש לך סיבולת יוצא דופן. לכן מפתיע לשמוע שמבחינתה של תסנים ותד, דוקטורנטית בפקולטה לפיזיקה, התואר הראשון אינו זכור כמפחיד או קשה במיוחד. זאת למרות שבמקרים רבים היא הייתה האישה היחידה בסיטואציה. "מאז מספר הנשים בפקולטה גדל אבל הפער עדיין משמעותי וזה מפתיע – כי מדובר בתחום שמתאים לכולם ואין לגברים שום יתרון בו."

הדוקטורנטית תסנים ותד

מחקר הדוקטורט של ותד, בהנחיית פרופ' נתנאל לינדנר, מתמקד במחשוב קוונטי – אחד התחומים החמים ביותר במחקר, תחום שעתיד לשנות את התפיסה שלנו בנוגע ליכולותיהם של מחשבים. המחשבים הקוונטיים מבצעים חישובים בצורה שונה לגמרי ממחשבים קלאסיים, זאת בין השאר משום שהמחשב הקוונטי מתבסס על מכניקת הקוונטים שמדמה את ההתנהגות של הטבע בסקאלה אטומית, תת-אטומית או בטמפרטורות נמוכות מאוד. בשונה ממחשבים קלאסיים, האינפורמציה במחשבים קוונטים מקודדת במערכת או חלקיק פיזיקליים הנקראים קיוביט. המצב המחשובי של הקיוביט עשיר יחסית לביט במחשוב הקלאסי, כך שהוא יכול להיות לא רק בשני מצבים 0 ו-1 אלא גם בכל קומבינציה או סופרפוזיציה של השניים. לכן, גודל המצב הכולל של מערכת של קיוביטים הוא אקספוננציאלי במספר הקיוביטים. תכונה זו, יחד עם עוד תכונות מעולם הקוונטים, כגון שזירות, מספקות למחשבים אלה את היכולת לבצע חישובים ולפתור בעיות מסוימות בצורה אפקטיבית יותר.

למחשבים הקוונטים יש יתרון גדול בביצוע סימולציות למערכות פיזיקליות וכימיות קוונטיות, כפי שותד בוחנת במחקרה. בעיות מסוג זה קשה לבנות מודלים ממוחשבים במחשבים קלאסיים כיוון שמורכבותם מכשילה את פעולת המחשב, גם אם מדובר במערכות מצומצמות בגודלם.

הרצון ללמוד עוד ולחקור הוא המניע העיקרי לבחירתה של ותד בתחום. "ההורים שלי תמיד עודדו אותי לעסוק במה שאני אוהבת. נכון שהיו קולות אחרים שאמרו לי, מה תעשי עם תואר בפיזיקה, תלמדי בתיכון? אבל אני אוהבת פיזיקה, ולמרות חוסר הכבוד בציבור הרחב למדע טהור כתחום מקצועי, מבחינתי זה פתח לידע משמעותי ומשפיע וגם להרבה כיווני התפתחות מבחינת קריירה." התפיסה הזו היא גם הסיבה שידעה כבר בתחילת התואר הראשון שהיא רוצה להמשיך למחקר באקדמיה. כיום, בגיל 25, היא עוד לא יודעת מה יהיה השלב הבא אבל מדגישה שמבחינתה, בכל שלב בחיים היא רוצה "לעשות את המיטב שאני יכולה ולקבל כלים לשלב הבא."

ד"ר אריאל פישר, המקימה בימים אלה שתי מעבדות חדשניות בפקולטה להנדסה ביו-רפואית, משלבת ידע מצטבר במגוון תחומים כדי לתקוף בעיות אורתופדיות ונוירולוגיות באמצעות טכנולוגיות חדשניות. "התחומים האלה נחקרים כבר המון שנים," היא אומרת, "אבל כדי להשיג פריצות דרך נדרשת גישה רב-תחומית שמנתחת את האינטראקציות הדינמיות בין מבנה, דינמיקה וביולוגיה."

המחקר זורם בדמה של ד"ר פישר. אימה, ילידת מצרים, מחזיקה בשני תוארי דוקטור (פילוסופיה ופסיכולוגיה) ולאביה, יליד ארצות הברית, תואר דוקטור בקרימינולוגיה. כשהייתה אריאל בת 11 עלו ההורים עם חמש בנותיהן מאולבני, ניו יורק, ליישוב הקהילתי יובלים שבגליל התחתון.

אחרי הצבא התקבלה פישר ללימודי תואר ראשון בארץ ובארצות הברית ובחרה בחו"ל, וליתר דיוק ב-MIT – "כי זו הייתה הזדמנות ללמוד באוניברסיטה המובילה בעולם בהנדסה וגם לחוות לימודים בחו"ל." כעבור שנתיים חזרה לישראל והשלימה את התואר בפקולטה להנדסה ביו-רפואית, שבה היא סגרה מעגל כעבור כמעט עשור כששבה אליה כחברת סגל בשנת 2020.

ד"ר אריאל פישר

בתום התואר הראשון המשיכה לתואר שני בטכניון בהנדסת מכונות, שהפך עד מהרה לדוקטורט במסלול ישיר. במחקר זה, בהנחייתו של פרופ' אלון וולף, היא פיתחה טכנולוגיות משקמות המסייעות לאנשים אחרי פגיעה מוטורית להשיב לעצמם דפוסי תנועה נכונים. "בין השאר פיתחנו מתקן נע שמאפשר למטופל לתרגל הליכה נכונה תוך כדי הסרת אחוזים ממשקל הגוף – מה שמתקנים נייחים אינם מאפשרים. במהלך הדוקטורט שהיתי תקופה ב-EPFL, בית הספר הפוליטכני הפדרלי של לוזאן, שם הייתה לי הזדמנות לעבוד בפיתוח רובוטים מתקדמים בתחום הזה."

בתום הדוקטורט עלתה ד"ר פישר על הקו המוכר לה היטב – ישראל ארה"ב – לטובת פוסט-דוקטורט באוניברסיטת סטנפורד. "עסקתי שם בשיקום  חולי מפרקים – אנשים עם בעיות מיניסקוס בברך או אחרי החלפת רצועה צולבת קדמית והחלפת ברך." בתקופה זו היא התמקדה בפיתוח התקנים לבישים לניטור וסטימולציה בתנועה במסגרת השיקום המוטורי. "ניטור לביש," היא אומרת, "מספק לנו מידע רציף נרחב מאוד על נתונים פיזיולוגיים שונים, וכלים של בינה מלאכותית מאפשרים לנתח את המידע הזה באופן יעיל ומהיר ולחלץ מתוכו מסקנות מעמיקות על תפקוד תקין כמו גם על פציעות ושיבושים אחרים."

אחד ההישגים הגדולים שלה בסטנפורד היה פיתוח של התקן חדשני הממסך את הכאב בתהליך השיקום המפרקי ומגביר את התנועתיות של המטופל לבצע פעילות. התקן זה, KneeMo ®, הוא מכשיר ברך לביש, לא פולשני, הכולל שתי רצועות אלסטיות עם מודלי גירוי הממוקמים אסטרטגית על כל מטופל כדי לעורר את התגובה החזקה ביותר בהתבסס על אנטומיה ומיקומי עצבים. רצועות המכשיר מוצמדות היטב סביב החלק התחתון של הירך והחלק העליון של השוק כך שנוצר לחץ סטטי ורטט פעיל. עיתוי הרטט מסונכרן לתנועת הרגל באמצעות מודולי חישה (מד תאוצה וזוית) שמזהים את תנועת הגפיים ומפעילים את הגירוי בנקודה ספציפית במחזור ההליכה בה נרצה להגדיל את הפעילות השרירית. לדבריה, "החזון שלנו הוא לפתח התקן ייעודי לכל מפרק, שיאיץ וישפר תהליכי שיקום ויחזיר את יכולת התנועה לאנשים שנפגעו בנסיבות שונות."

עבודתה פורצת הדרך זיכתה את אריאל במלגת ות"ת לפוסט-דוקטורנטים המתעתדים לחזור לארץ, ואכן, ב-2020 נפרדה ד"ר פישר מסטנפורד וחזרה לישראל – ולפקולטה שבה עשתה את התואר הראשון. בכך הייתה לבוגרת הראשונה של הפקולטה להנדסה ביו-רפואית ששבה אליה כחברת סגל. ראיית עולמה של ד"ר פישר, המתאפיינת בשיתופי פעולה רבים ובהסתכלות רב-תחומית, זיכתה אותה גם במלגת צוקרמן היוקרתית לחוקרים צעירים.

כאן בטכניון היא מקימה מעבדה שתפעל בשלושה כיוונים עיקריים:

1. המשך המחקר והפיתוח בהקשר של שיקום וטיפול בבעיות אורתופדיות (בעיות שריר-שלד), וזאת באמצעות שילוב של התקנים לבישים, גירוי שרירי, ניטור פעילות השריר, ניתוח הביומכניקה של התנועה ועוד.
2. פיתוח מעבדה ניידת שתוכל לבדוק אנשים מחוץ לכותלי הטכניון ובחלקה תסתמך על מכשירים לבישים – כרגע היא משתפת פעולה עם המרכזים הרפואיים רמב"ם, רעות ובית לוינשטיין. היא משתפת פעולה גם עם מכון וינגייט וצה"ל מתוך כוונה לצמצם את הפגיעות האורתופדיות בקרב ספורטאים וחיילים ולטפל בהן בשלב מוקדם.
3. אבחון ביולוגי. "כאן מדובר בתחום פחות מפותח – זיהוי תהליכים מבניים בשריר-שלד באמצעות בדיקות דם. מתברר שעל ידי השוואה בין בדיקות לפני מאמץ ואחריו אפשר לנטר, לדוגמה, התפרקות של סחוס, שהיא תהליך קליני מרכזי בהידרדרות מוטורית. ככל שנשכלל את הטכנולוגיה של בדיקות אלה נוכל לזהות בעיות בשלב הראשוני, בו הטיפול הרבה יותר אפקטיבי."

את המידע שייאסף במעבדות והעזרת ההתקנים הלבישים מתכננת ד"ר פישר לנתח בעזרת מודלי הסתברות מורכבים ובכללם טכנולוגיות בינה מלאכותית (AI) – תחום בו עוסק בעלה, העומד לסיים דוקטורט בטכניון. "בינה מלאכותית מאפשרת לנו לנתח מידע עצום ולהסיק ממנו מסקנות שאי אפשר לגזור בדרכים מסורתיות," היא מסבירה. "ברור לי שטכנולוגיות כאלה ירחיבו את הידע שלנו בנוגע לפגיעות שריר-שלד ויאפשרו לנו לפתח דרכים חדשות למניעה של פגיעות כאלה ולטיפול בהן. מאחר שבעיות אורתופדיות מוכרות כמעט לכל אדם בעולם, בוודאי לאנשים מבוגרים, אני שמחה להיות שותפה במאמץ לצמצם את הנטל שגורמות בעיות אלה  לחיי היום יום ומאמינה שבשנים הקרובות נראה פריצות דרך חדשות שישפרו את חיינו גם בתחום הזה."

לראשונה בתולדות אגודת הסטודנטים בטכניון (אס"ט) – שוויון מלא בין גברים ונשים בשדרת ההנהלה הבכירה באגודה. כמחצית מהתפקידים הבכירים באגודה מאוישים בידי נשים ובהן סגנית היו"ר, הדוברת, יו"ר הוועדה האקדמית, מנהלת משרד משאבי אנוש ומנהלת משרד התרבות.

"הרכב המנהלים כיום הוא הרכב מעורר השראה המהווה דוגמה ומופת עבור הסטודנטים, עבור הטכניון ועבור מוסדות אחרים בארץ," אומר יו"ר אס"ט עידו בירן. "נמשיך לקדם פלורליזם וגיוון באגודה, בטכניון ובחברה בכלל."

לינוי נגר שאול, סטודנטית להנדסת חומרים וכימיה וסגנית יו"ר האגודה, מספרת כי "בשנים האחרונות מצאתי את עצמי עוסקת רבות בקידום מעמדן של נשים במסגרות שונות. במקביל לתהליך באס"ט, במסגרת תפקידי במילואים כמ"פ מפקדה בדובדבן, אני עוסקת רבות בסוגיית שירות נשים ביחידות קרביות ובפרט כחלק ממערך המילואים. אני מאמינה בלב שלם כי יש מקום לכולנו וכי קידום נשים הוא מטרה חברתית ואף טכניונית."

לדברי בירן, יו"ר האגודה וסטודנט בפקולטה להנדסת תעשייה וניהול, "אס"ט שואפת וחותרת כל העת להוות דוגמה אישית בתחום וזה ובתחומים נוספים, אך אין די בכך. אני סבור שעל כל גוף ציבורי ופרטי, ובפרט גופים אקדמיים וממשלתיים, להוות דוגמה חיובית בכל הקשור לקידום נשים ולהגעתן לדרגות בכירות."

יאנה גרישצ'נקו, סטודנטית לתואר שני בהנדסת חומרים וכימיה, כיהנה בעבר במגוון תפקידים באגודה ובהם סגנית יו"ר, וכיום היא מנהלת משרד התרבות. לדבריה, אס"ט מהווה בית שני לכלל העובדים ושומרת על סביבה מגוונת ומכילה. "גם בתפקידים שהיו בעבר בעלי צביון מגדרי מסוים אפשר לראות כיום נשים וגברים כאחד – החל מדרג הנשיאות, דרך תפקידים טכנולוגיים ועד לעבודות פיזיות מאומצות, וכל זאת תחת מדיניות ברורה של שוויון."

הנהלת האגודה וכלל עובדיה מזמינים כל סטודנט וסטודנטית שהעשייה בוערת בליבם להיכנס לאתר, להיחשף לשלל התפקידים באגודה ולהצטרף למשפחה.

נכתב על ידי גל ויצנר דוברת אס"ט.

יו"ר ות"ת פרופ' יפה זילברשץ הגיעה השבוע לביקור עבודה מיוחד בטכניון יחד עם אסף וסרצוג, סגן הממונה על התקציבים במשרד האוצר ורפרנטים מהמשרד העוסקים בהשכלה הגבוהה. הם נפגשו עם נשיא הטכניון פרופ' אורי סיון, המשנה הבכיר לנשיא פרופ' עודד רבינוביץ', המשנה לנשיא ומנכ"ל הטכניון פרופ' בועז גולני והמשנה לנשיא למחקר פרופ' קובי רובינשטיין. לביקור בטכניון התלוו ממלאת מקום מנכ"ל ות"ת-מל"ג מיכל נוימן ויניב שבתאי, סמנכ"ל התקצוב בות"ת.

פרופ' אורי סיון ערך לאורחים סקירה היסטורית על הטכניון, העתיד לחגוג מאה שנים לפתיחת הכיתה הראשונה ב-2024, ועל חשיבות תרומתו למדינת ישראל הן בהיבט המחקרי והן בהכשרת ההון האנושי ההנדסי–טכנולוגי. "בקמפוס יש 700 מעבדות מחקר שרובן מהוות תשתית מחקרית למדינת ישראל ולתעשייה הישראלית כולה, החל בשבבים וכלה במדעי החיים," אמר הנשיא.

"רוב רובו של תקציב הפיתוח של הטכניון מגיע מתרומות, כל בניין חדש בקמפוס נבנה בכספי התורמים שלנו. עד משבר הקורונה כרבע מתקציב הטכניון הגיע מתרומות, כעת לאור המצב, התרומות נעצרו כמעט כליל ועל הממשלה להבין זאת. לשמירה על תשתיות המחקר בקמפוס ולפיתוחן יש חשיבות לאומית ואסטרטגית למדינת ישראל."

נשיא הטכניון ערך למבקרים סיור במרכז למיקרוסקופיית אלקטרונים (מיק"א( והציג להם את "ת'מיס" – מיקרוסקופ אלקטרונים חודר (TEM) המספק תמונות של אטומים בודדים ומידע על מבנה החומר ותכונותיו. המיקרוסקופ, מהמתקדמים בעולם והיחיד מסוגו בישראל, מאפשר מעקב בזמן אמת אחר תהליכים דינמיים המתרחשים בחומר.

בנוסף סיירו המבקרים במעבדה לדינמיקה קוונטית של אלומות אלקטרונים ע"ש רוברט ורות מגיד בראשות ד"ר עדו קמינר, חבר סגל בפקולטה להנדסת חשמל ע"ש ויטרבי. ד"ר קמינר הציג את מחקרו פורץ הדרך שפורסם במגזין המדעי היוקרתי Nature. במסגרת המחקר פיתח ד"ר קמינר מערכת מיקרוסקופייה קוונטית חדשנית והדגים באמצעותה, לראשונה בעולם, תצפית ישירה באור הנלכד בגביש פוטוני.

ד"ר קמינר הגיע לטכניון מ-MIT, וכדי לאפשר לו לנהל כאן את עבודתו הניסויית השקיע הטכניון כ-4 מיליון דולר ששימשו בין השאר לבנייתה של המערכת החדשנית. בהקשר זה אמר פרופ' סיון כי "הזירה האקדמית היא גלובלית, והטכניון נדרש להתמודד עם האוניברסיטאות הטובות בעולם. לשם כך עלינו להשקיע משאבים רבים, ולצערי אין כאן דרכי ביניים; אם אנו רוצים להחזיר לישראל את מיטב המוחות האקדמיים ולהימנות על האוניברסיטאות המובילות בעולם, עם מעבדות המחקר הטובות ביותר, אנו זקוקים לתשתיות המחקר המתקדמות ביותר בעולם."

"כדי שמדינת ישראל תוכל להמשיך ולעמוד בחזית המחקר העולמי ולהבטיח את עתידה האקדמי והכלכלי עליה ליטול אחריות ולעצור את השחיקה ביכולות המחקר של המוסדות האקדמיים הישראליים מול מוסדות אחרים בעולם ולהגדיל משמעותית את ההשקעה הכספית ברכיב המחקר במסגרת תקציבי ההשכלה הגבוהה."

האורחים ביקרו גם במרכז לננו-אלקטרוניקה ע"ש שרה ומשה זיסאפל ופגשו את ראש המרכז פרופ' ניר טסלר. פרופ' טסלר הציג לאורחים את החדרים הנקיים ואת תשתיות המחקר החדשניות העומדות לרשות החוקרים מהטכניון ומהתעשיה.

יו"ר ות"ת פרופ' יפה זילברשץ אמרה בפגישה כי הטכניון הוא מוסד בעל היסטוריה מפוארת ותרומה אדירה למדינת ישראל. "זהו מוסד עם אתוס ניהולי מפואר, שלא ניכר במקומותינו. זה לא ברור מאליו, ואנו בות"ת מנסים להנחיל את מודל הניהול הטכניוני גם ליתר המוסדות להשכלה גבוהה בארץ. לטכניון יש מובילות אסטרטגית והוא מוביל תהליכים בראייה לאומית. התוכניות שפותחו ברמה הלאומית, למשל התוכנית להנגשת ההשכלה הגבוהה לחברה הערבית, נבנו על פי המודל של הטכניון ואומצו על ידי ות"ת. בשנתיים האחרונות מוביל הטכניון את הרה-אורגניזציה של לימודי ההנדסה, ותוכנית זו תוצע למל"ג לאימוץ גם ברמה הלאומית."

הטכניון ערך לראשונה טקס הצטיינות בבטיחות ובו חולקו שלושה פרסים. את היוזמה הובילו המשנה לנשיא ומנכ"ל הטכניון  פרופ' בועז גולני, סגן המשנה לנשיא לבטיחות פרופ' נעם אדיר וסמנכ"ל התפעול גב' זהבה לניאדו. ד"ר עדי חן, ראש יחידת הבטיחות בטכניון, אמרה כי זהו פרס ייחודי שאינו ניתן במוסדות אקדמיים אחרים בישראל וכי מטרתו להוקיר את מצטייני הבטיחות ולטפח את "תרבות הבטיחות" בקמפוס.

בפרס הפקולטה המצטיינת זכתה הפקולטה להנדסה כימית ע"ש וולפסון. בתמונה – דיקן הפקולטה פרופ' שמעון ברנדון וראש המינהל דליה גוטמן מקבלים את הפרס

"ייסדנו את הפרס החדש הזה כדי להעלות את המודעות לנושא הבטיחות," אמר נשיא הטכניון פרופ' אורי סיון, "אתם הזוכים הראשונים מתחילים מסורת שתשפיע על הקמפוס כולו. בראייתנו, הבטיחות מהווה חלק מובנה ובלתי נפרד מכלל הפעילויות המתרחשות בטכניון והיא מרכיב חשוב במצוינות ובמקצוענות שאנו מטפחים ומחנכים לקראתן את הסטודנטים שלנו. אסור לנו להסתכל על הבטיחות כעניין נפרד מהעשייה המחקרית ולא תיתכן מצוינות ללא חשיבה על הבטיחות כחלק מתכנון הניסוי."

בשנה החולפת הוקמה על ידי נשיא הטכניון ועדת בדיקה שנועדה לבחון את רמת הבטיחות של מעבדות המחקר בקמפוס. הוועדה, בראשות פרופ' יכין כהן מהפקולטה להנדסה כימית ע"ש וולפסון, הגישה לאחרונה את המלצותיה להנהלת הטכניון, ואלה אומצו על ידי ההנהלה וכבר מיושמות ברחבי הקמפוס.

"במשך שנים רבות," אמר המשנה לנשיא ומנכ"ל הטכניון פרופ' בועז גולני, "הייתה נהוגה במדינת ישראל תרבות ה'סמוך' – ואנשים שילמו עליה בחייהם. התרבות הזאת משתנה בכל המגזרים וכפי שידענו להוביל תחומי ידע רבים אנחנו מתכוונים להיות מודל לחיקוי גם בתחום הבטיחות. לא מדובר כאן רק בהצהרות אלא במעשים — הכנסנו לתוכנית הפיתוח ולתקציב השוטף סכומים משמעותיים לשיפור הבטיחות, ולא רק במעבדות, ונפעל בתחום הזה בנחישות. אתם המצטיינים נושאי הדגל של הבטיחות בטכניון, מוסד שיהפוך למגדלור גם בתחום זה."

פרופ' יואב ערבה מהפקולטה לביולוגיה, זוכה פרס מצטיין בטיחות טכניוני.

בפרס מצטיין בטיחות טכניוני זכה פרופ' יואב ערבה מהפקולטה לביולוגיה על פעילותו הנמרצת לשיפור הבטיחות בפקולטה כולה. "פרופ' ערבה רתם לעניין הבטיחות את כל חברי הסגל, הסטודנטים ומנהלי המעבדות ובעיקר נותן לכולנו דוגמה אישית מצוינת בנושא," אמר פרופ' יורם רייטר, ששימש עד לאחרונה דיקן הפקולטה.

ד"ר עדי חן הוסיפה כי פרופ' ערבה, המשמש אחראי הבטיחות בפקולטה, יזם יום בטיחות שנתי שבו מתקיימות הרצאות ונערכות הדרכות בטיחות במעבדות. "כך הוא מנחיל לסטודנטים מסר חשוב מאוד, לפיו יש לתכלל את תחום הבטיחות בעשייה המחקרית."

בפרס מעבדה מצטיינת בבטיחות זכתה מעבדתו של ד"ר גרהם דה רויטר מהפקולטה לכימיה ע"ש שוליך. "ד"ר גרהם דה רויטר הגיע אלינו כחבר סגל צעיר מהולנד," אמר דיקן הפקולטה פרופ' מוריס אייזן. "המעבדה שלו, העוסקת בתחומים של כימיה אורגנית ואורגנית פיזיקלית, היא חוד החנית של מעבדות המחקר בכימיה. גרהם הביא את המעבדה לסטנדרטים גבוהים מאוד של בטיחות, על כך הוא קיבל את הפרס ואנו גאים בו מאוד."

ד"ר גרהם דה רויטר מהפקולטה לכימיה ע"ש שוליך, זוכה פרס המעבדה המצטיינת בבטיחות.

לדברי פרופ' דה רויטר, "בבניית המעבדה ובניהולה שילבתי את הניסיון שרכשתי בלימודיי בהולנד, בישראל ובקליפורניה עם הידע שנצבר כאן בטכניון." פרופ' דה רויטר כתב מדריך בטיחות ספציפי למעבדה שהקים בטכניון, רכש חלוקי מעבדה מיוחדים, חסינים לאש ולחומרים מסוכנים, ופיתח מערכת למעקב מבוסס-ברקוד אחר חומרי מעבדה. לדברי סגן המשנה לנשיא לבטיחות פרופ' נעם אדיר, "גרהם היה מעורב באופן עמוק בבניית המעבדה שלו בפקולטה, ומדריך הבטיחות שהוא כתב הוא מסמך איכותי המפרט היטב איך שומרים על בטיחות ומצמצמים את הסיכוי לטעויות במעבדות כימיות באשר הן."

בפרס הפקולטה המצטיינת בבטיחות זכתה הפקולטה להנדסה כימית ע"ש וולפסון, וזאת בין השאר בשל מספר חברי הסגל המעורבים בנושא הבטיחות בפקולטה. דיקן הפקולטה פרופ' שמעון ברנדון אמר כי "חברי הסגל שלנו מגלים אחריות רבה בתחום הבטיחות ומניעים יוזמות רבות." לדברי דליה גוטמן, ראש המינהל בפקולטה, "חוקרי הפקולטה מנחילים לדור הצעיר את הידע ואת הניסיון שלהם בתחום זה."

קרדיט צילום: נדב עזרן

*הטקס התנהל לפי כללי התו הסגול. המסכות הוסרו רק לצורך צילום התמונה.

תמונה קבוצתית של הזוכים בפרסי הבטיחות עם הנהלת הטכניון. (הערה: המצולמים התבקשו להוריד את המסיכות לשניות ספורות לטובת הצילום. כל הנוכחים עטו מסיכות במהלך כל הטקס)

לסרטון על הזוכים בפרס:

צוות החוקרים שעבד על הפרויקט בהובלת פרופ' פיני גורפיל ממכון אשר לחקר החלל (שלישי משמאל)

פרויקט "אדליס-סמסון" – להק אוטונומי של שלושה ננו-לוויינים – ישוגר לחלל ב-20 במרץ לאחר שפותח ונבנה בטכניון בשנים האחרונות. את התהליך הוביל צוות חוקרים בראשות פרופ' פיני גורפיל ממכון אשר לחקר החלל בטכניון, חבר סגל בפקולטה להנדסת אווירונוטיקה וחלל, בתמיכת קרן אדליס, קרן גולדשטיין וסוכנות החלל הישראלית במשרד המדע והטכנולוגיה. הלוויינים ישוגרו על גבי טיל של חברת Glavkosmos מאתר שיגור בקזחסטן. להק הלוויינים ישמש לחישוב מיקום של מקורות קורנים על פני כדור הארץ, טכנולוגיה שתיושם באיתור אנשים, מטוסים וספינות. להק הלוויינים הזעירים ינוע בחלל בטיסת מבנה אוטונומית, כלומר – הם ינועו בתיאום ביניהם ללא צורך בהכוונה מהקרקע.

הלהק כולל שלושה לוויינים זעירים (CubeSats), שכל אחד מהם שוקל כ-8 קילוגרם. על גבי כל לוויין הותקנו מכשירי מדידה, אנטנות, מערכות מחשב, מערכות בקרה, מכשירי ניווט ומערכת הנעה ייחודית וחדשנית. הלוויינים ינועו בטיסת מבנה בגובה 600 ק"מ מעל פני הקרקע ויאתרו, בדיוק גבוה, אותות על כדור הארץ. האותות ישודרו למרכז בקרת-משימה מיוחד שנבנה במכון אשר לחקר החלל בטכניון. מקלט המשימה פותח בתעשייה האווירית. זהו השיגור הראשון של שלושה לוויינים ישראלים בעת ובעונה אחת.

"מחקר בסיסי רב שנים, ששולב עם טכנולוגיה ישראלית מתקדמת, מאפשר לנו להצעיד את ישראל צעד חשוב קדימה בתחום הלוויינות הזעירה," מסביר פרופ' פיני גורפיל ממכון אשר לחקר החלל, ראש המעבדה למערכות חלל מבוזרות בפקולטה להנדסת אווירונוטיקה וחלל. "אפשר להשוות את מידת החדשנות של ננו-לוויינים למעבר ממחשב לטלפון סלולרי. פרויקט 'אדליס – סמסון' מדגים קונספט חדש בננו-לוויינות והוא יאפשר לבצע פעולות רבות שהיו שמורות עד כה ללוויינים גדולים ויקרים. מדובר בקפיצת מדרגה ביכולותיהם של הטכניון ושל מדינת ישראל כולה בתחום של לוויינות זעירה, והיא תהפוך את הטכניון לחלוץ עולמי בתחומי האיכון והתקשורת, עם יישומים מגוונים הכוללים איתור נעדרים, חילוץ והצלה, חישה מרחוק וניטור סביבתי."

אחד משלושת הננו-לווינים

"פרויקט 'אדליס-סמסון' הוא דוגמה נפלאה ומרגשת לשילוב מוצלח בין מדע לטכנולוגיה ולתרגום של רעיונות חדשניים לכדי מערכות אפקטיביות התורמות לאנושות," אמר נשיא הטכניון פרופ' אורי סיון. "פריצות דרך מדעיות וטכנולוגיות מצריכות כיום מחקר רב-תחומי ושיתוף פעולה הדוק בין האקדמיה לתעשייה, ואלה המרכיבים שהובילו את הפרויקט אל היום החשוב הזה.

"השיגור הנוכחי ממשיך מסורת טכניונית שהחלה ב-1998 עם שיגורו המוצלח של הלווין גורווין-טכסאט 2," הוסיף נשיא הטכניון. "לווין זה פעל בחלל יותר מ-11 שנים, זמן שיא לפעילות אקדמית בחלל. שיגור 'אדליס-סמסון' הוא רגע דרמטי שחיכינו לו תשע שנים ונעקוב אחריו בדריכות. אני מודה מקרב לב לשותפינו בקרן אדליס, קרן גולדשטיין, סוכנות החלל הישראלית והתעשייה האווירית שסייעו לנו להפוך פרויקט זה למציאות."

"במשך שנים רבות רווחה הסברה שטכנולוגיות חלל, והחלל עצמו, הם נחלתן של מעצמות כלכליות מובילות; שהם יעדים מסובכים, גדולים ויקרים מכפי יכולתן של מדינות מן השורה," אמרה רבקה בוכריס, נאמנת קרן אדליס. "ישראל הפריכה זאת, וכיום אין חולק על כך שהמדינה הקטנה חברה במעגל המצומצם של מעצמות חלל, זאת הודות להתפתחותה המהירה של תעשיית החלל בישראל. 'אדליס-סמסון' הוא פרויקט ייחודי המגלם את הרוח הישראלית, את עוצמתה ואת משאביה האינטלקטואליים של מדינת ישראל. הוא מבטא את חוזקותיה הטכנולוגיות והמדעיות ומציב אותה על מפת העולם בתחומי התעופה והחלל, וכל זאת בתקציב צנוע ובסביבה אקדמית. קרן אדליס רואה בעצמה גוף הזורע את זרעי העתיד ומקווה שפרויקט זה יהיה ראשון מני רבים. אנו מקווים שפרויקט 'אדליס-סמסון' יפיח השראה בפרויקטים קטנים וחכמים נוספים שיובילו פיתוחים ישראליים לחלל לתפארת מדינת ישראל."

צוות החוקרים ליד תחנת הבקרה הקרקעית שהוקמה על גג בניין מכון אשר לחקר החלל בטכניון.

"תחום הננו-לוויינים מצוי בתנופה משמעותית בשנים האחרונות ומספר השיגורים גדל והולך מדי שנה," אומר מנהל סוכנות החלל הישראלית במשרד המדע והטכנולוגיה אבי בלסברגר. "עלויות הפיתוח והשיגור של לוויינים כאלה, המסוגלים למלא מגוון שימושים, נמוכות משמעותית מאלה של לוויינים רגילים. בעתיד הקרוב צפויות להופיע רשתות שיכללו אלפי ננו-לוויינים שיכסו את כדור הארץ ויאפשרו תקשורת אינטרנט מהירה בעלות נמוכה משמעותית מהמקובל כיום, כמו גם יישומים רבים אחרים כגון זה אשר יודגם בלווייניי סמסון."

"אנו רואים חשיבות רבה בשיתוף הפעולה עם הטכניון בכדי לקדם מחקר אקדמי וטכנולוגיות עתידיות בתחום החלל," אמר מנכ"ל התעשייה האווירית בועז לוי. "התעשייה האווירית, בית החלל של ישראל, מהווה את מרכז הכובד בתחום ורואה בחיבור אל האקדמיה, ערך מוסף ברמה העסקית וברמה הטכנולוגית שיוביל להמשך החדשנות וההובלה של ישראל בתחום החלל. העבודה המשותפת מובילה להמשך פיתוח האקו-סיסטם כולו והתעשייה האווירית גאה לשלב כוחות בפרויקט חדשני ופורץ דרך זה".

יוליה קוניאבסקי (מימין) ומרגריטה שמיס שהיו שותפות למחקר.

כל הפיתוחים הייחודיים של הלוויינים הם תוצרת כחול-לבן ופותחו בשיתוף פעולה יוצא דופן בין האקדמיה לתעשייה: מערכת הנעה מיוחדת, המבוססת על גז קריפטון, תהיה הראשונה מסוגה בעולם שתתופעל על לוויין זעיר. המקלט הדיגיטלי ומערכת בקרת ההכוון פותחה על ידי התעשייה האווירית בשיתוף חוקרי הטכניון. נוסף למערכת ההנעה יצברו הלוויינים אנרגיה דרך פאנלים סולריים שייפרשו לצדי כל לוויין וישמשו ככנפיים שיבקרו במידת הצורך את טיסת המבנה ללא שימוש בדלק, באמצעות התנגדות האוויר באטמוספירה. על גבי כל אחד מהננו-לוויינים הורכב מקלט דיגיטלי, אחד המקלטים המורכבים ביותר שתוכננו אי פעם בננו-לוויין. המערכת לעיבוד המידע על הלוויין והאלגוריתמים שישמרו על טיסת המבנה יהיו מהראשונים מסוגם בעולם, ויתמכו בהפעלה אוטונומית של כמה לוויינים בעת ובעונה אחת. מערכת הניווט תכלול שני מקלטי GPS שישמשו לניווט אוטונומי. מערכות התקשורת שבאמצעותן יתקשרו שלושת הננו-לוויינים זה עם זה ועם תחנת הקרקע יתופעלו בשלושה תדרים שונים – אתגר משמעותי שנפתר בפרויקט הנוכחי. תדר ייעודי ישמש להעברת מידע לכדור הארץ בפס רחב.

בפרויקט 'אדליס-סמסון' של הטכניון שותפים גופים רבים ובהם קרן אדליס, קרן גולדשטיין, סוכנות החלל הישראלית במשרד המדע והטכנולוגיה והתעשייה האווירית, שפיתחה את מקלט המשימה לאיתור האותות מהקרקע ולאיכונם. בטכניון מעורבים בפרויקט חוקרי מכון אשר לחקר החלל אבנר קידר, הוביק אגלריאן, ד"ר ולדימיר בלבנוב, אביתר אדלרמן, ירון עוז, מקסים רובנוביץ', מרגריטה שמיס, יוליה קונייבסקי, צחי עזרא וד"ר אלכס פריד, והשתתפו בו סטודנטים רבים במרוצת השנים.

פרופ' פיני גורפיל (ראשון מימין) עם צוות החוקרים ממכון אשר לחקר החלל שעבד על הפרויקט: אבנר קידר, הוביק אגלריאן, ד"ר ולדימיר בלבנוב, אביתר אדלרמן, ירון עוז, מקסים רובנוביץ', מרגריטה שמיס, יוליה קונייבסקי, צחי עזרא וד"ר אלכס פריד

השיגור יתרחש בשבת ,20.3, בשעה 8:07 (שעון ישראל). לקישור הישיר לשידור החל משעה 07:15 (שעון ישראל) :

טקס עובדים מצטיינים לשנת תש"ף התקיים בשבוע שעבר בטכניון ובמהלכו הוענקו פרסי הצטיינות לתשעה עובדים ומנהלים מצטיינים. הטקס התקיים במעמד נשיא הטכניון פרופ' אורי סיון, המשנה לנשיא ומנכ"ל הטכניון פרופ' בועז גולני, סמנכ"ל משאבי אנוש אריאל חזן, סמנכ"ל התפעול זהבה לניאדו, סמנכ"ל משאבי אנוש ותפעול מוסד הטכניון ורד בהר ונציגת ועדי הארגונים אלה קירסנוב.

"כל ארגון מושתת בראש ובראשונה על קבוצת מובילים קטנה, ונציגים נבחרים של אותה קבוצה יושבים עימנו כאן היום", אמר נשיא הטכניון פרופ' אורי סיון," מה שמאפיין אתכם, הזוכים בפרסי ההצטיינות, הוא היכולת ליזום ולחדש בכל מקום שאתם מגיעים אליו. אתם הרוח מאחורי כל הישגינו."

העובדים המצטיינים עם הנהלת הטכניון. קרדיט צילום: נדב עזרן

טקס עובדים מצטיינים נערך בטכניון בכל שנה, והשנה ניתנו לראשונה פרסים גם למנהלים מצטיינים: ליאת רטר, ראשת מנהל הפקולטה להנדסת ביוטכנולוגיה ומזון, ומנו (מנואלה) מדלסי, ראש מנהל מו"פ ברשות המחקר. העובדים המצטיינים הם דן בוהדנה, אחראי הבניין בפקולטה להנדסת ביוטכנולוגיה ומזון; ד"ר יואב ברוזה, חוקר בכיר ומרצה בפקולטה להנדסה כימית ע"ש וולפסון; גב' מיטל גוטפריד, ראש תחום כנסים וקשרי תעשייה ביחידה ללימודי המשך ולימודי חוץ; מר גנאדי זאידשר, מנהל IT בפקולטה למדעי המחשב ע"ש טאוב; מר קובי כוחיי, מהנדס המעבדה לבקרה, רובוטיקה ולמידה חישובית בפקולטה להנדסת חשמל ע"ש ויטרבי; סלמאן נבואני, טכנאי מעבדה בפקולטה להנדסת אווירונאוטיקה וחלל; ומרינה שטיין, מיישמת נוכחות בסאפ באגף מחשוב ומערכות מידע.

נשיא הטכניון המשיך ואמר: "אני מודה לכולכם – דן, יואב, מיטל, גנאדי, קובי, סלמאן, מרינה, ליאת ומנו – על יכולתכם לחדש, להוביל ולאפשר לטכניון לצאת מחוזק מהשנה המאתגרת הזאת. כבר לפני שנה, במרץ 2020, הבנו שמשבר הקורונה טומן בחובו גם הזדמנויות וצלחנו אותו יחד כקהילה משותפת ומגובשת. עם כל הקשיים בשנה החולפת לא שקטנו אל השמרים, גיבשנו תוכנית אסטרטגית מקיפה לטכניון, פיתחנו את ההוראה המקוונת ורשמנו שיאים חדשים בהיקף מענקי המחקר ובמספר חברות ההזנק שהקימו חברי הסגל שלנו. אין לי ספק שכשנביט אחורה אל השנה הזאת, בפרספקטיבה של זמן, נוכל לחוש גאווה גדולה על האופן שבו התנהלנו."

המשנה לנשיא ומנכ"ל הטכניון פרופ' בועז גולני אמר בטקס כי "לפני שנה נכנסנו לתקופה מורכבת מאוד – ואנחנו עדיין בתוכה; מזהים את האור שבקצה המנהרה – אבל הוא עוד רחוק. בשעת מבחן מתגלה הקמפוס הזה במלוא הדרו, וראינו כאן הרבה מאוד אנשים שלמרות הקשיים עשו מעל ומעבר. הם יזמו, דחפו ועבדו שעות נוספות מהבית, והנבחרת שהגיעה לכאן מייצגת את הטובים שבטובים. בשם כל שדרות הניהול בטכניון אנו מוקירים אתכם ואת פועלכם ומצדיעים לכם."

בשם הזוכים דיברה ליאת רטר, ראש מנהל הפקולטה להנדסת ביוטכנולוגיה ומזון, שאמרה: "אפשר להבחין בחוט המקשר בין כולנו – אמביציה גבוהה, אהבת אתגרים והיותנו אנשים שעבורם לעשות 'יותר מ' היא ברירת המחדל. זו ההזדמנות להודות למשפחותינו המדהימות, המאפשרות לנו להיות מי שאנחנו, המקבלות בהבנה את שעות העבודה הארוכות ותומכות בנו תמיד."

סרטון על הזוכים בפרס:

ההון האנושי.

פרויקט אדליס-סמסון ישוגר בסוף השבוע לחלל אחרי שנים של תכנון, פיתוח, בנייה ושיפורים. כל אלה נעשו על ידי צוות מחויב ומסור בטכניון בהובלת פרופ' פיני גורפיל ממכון אשר לחקר החלל. חברי הצוות הם אבנר קידר, הוביק אגלריאן, ד"ר ולדימיר בלבנוב, אביתר אדלרמן, ירון עוז, מקסים רובנוביץ', מרגריטה שמיס, יוליה קונייבסקי, צחי עזרא וד"ר אלכס פריד.

גראונד קונטרול.

המעקב אחר הלוויין, ואיסוף הנתונים שישדר, יתקיימו במרכז הבקרה שנחנך בטכניון בשנת 2018. המרכז, שנבנה בתמיכת קרן "אדליס", מכיל מערך אנטנות מתוצרת "אורביט" הישראלית ויקיים תקשורת רציפה עם הלוויינים – אתגר גדול משום הקירבה ביניהם וריחוקם מכדור הארץ.

חדשנות טכנולוגית.

בהיותו פרויקט ראשון מסוגו מהווה פרויקט אדליס-סמסון קפיצת מדרגה טכנולוגית, והוא יוצא לדרך לאחר שנים של מחקר בין-תחומי המשותף לטכניון ולתעשייה וכולל פיתוחים חדשים ומקוריים. כדי לאפשר לשלושת הלוויינים לנוע בטיסת מבנה ולמלא את משימותיהם הותקנו עליהם מכשירי מדידה, אנטנות, מערכות מחשב, מערכות בקרה, מכשירי ניווט, מערכת הנעה ייחודית וחדשנית ומקלט משימה שפותח בתעשייה האווירית.

שיגור

לוייני "אדליס-סמסון" ישוגרו בסוף השבוע מקוסמודרום "בייקונור" בקזחסטן – נמל החלל הראשון בעולם והאתר הראשון ששיגר אנשים לחלל (אפריל 1961, יורי גגארין). שלושת לווייני הפרויקט ישוגרו יחד עם עשרות לוויינים מ-18 מדינות ובהן יפן, סעודיה ותוניסיה.

ארבע שעות ועשרים דקות אחרי השיגור ייכנסו לווייני "אדליס-סמסון" למסלול, ואחרי כחצי שעה נוספת "יתעוררו" ויחלו בהפעלת המערכות שלהם. בשבת אחר הצהריים צפויה תקשורת ראשונה עם מרכז הבקרה בטכניון.

סטודנטים חוזרים לקמפוס

הטכניון פתח אתמול (א') את סמסטר האביב תשפ"א במתכונת של הוראה היברידית, המשלבת הוראה מקוונת והוראה פרונטלית בקמפוס ותחת הגבלות משרד הבריאות והנחיות התו הירוק. כך, לאחר שנת לימודים מאתגרת של לימודים מקוונים, החלו הסטודנטים והסטודנטיות לחזור לכיתות, לקמפוס וללמידה פרונטלית, זאת בהצגת תעודת מתחסן והרשמה מראש.

הפקולטות ויחידות הטכניון נערכו מראש לקראת שיבת הסטודנטים לקמפוס. כדי להבטיח את שלומם של באי הקמפוס הציבה יחידת הביטחון סדרנים, מאבטחים, סיירים ונאמני קורונה שהוסמכו לכך. הם שומרים על בטיחות הסטודנטים וחברי הסגל ודואגים לשמירת תקנות התו הירוק בקמפוס. רק סטודנטים בעלי תעודת מתחסן שנרשמו מראש לשיעורים יוכלו ללמוד בכיתות, והכל בהתאם לתפוסה המותרת בכל כיתה וכיתה. תחת הכותרת – 'חזרנו בירוק' קיבלו נציגי דקנאט הסטודנטים ואס"ט את פני הסטודנטים בקמפוס בדגלים ובשלטים מאירי עיניים, בחלוקת עוגיות מזל ובברכות.

זהו יום חג לכולנו," אמר נשיא הטכניון פרופ' אורי סיון בסיור שערך בקמפוס יחד עם המשנה הבכיר לנשיא פרופ' עודד רבינוביץ' והדיקנים הכלל טכניונייים. "את חברי הסגל האקדמי והמינהלי כבר החזרנו בהדרגה לקמפוס בשבועיים האחרונים, כמובן על פי הנחיות משרד הבריאות, והיום החלו גם הסטודנטים, ליבו הפועם של הטכניון, לחזור לכיתות. סמסטר האביב הזה, כך נדמה, מגיע אחרי חורף ארוך שנמשך בעקבות המגפה שנה שלמה. כעת נוכל סוף סוף לחזור ולשמוע את ההמיה האקדמית בכיתות, במעבדות, במסדרונות ובמשרדים. יחד עם הסטודנטים ישוב הקמפוס להיות מרכז אינטלקטואלי תוסס."

נשיא הטכניון פרופ' אורי סיון עם סטודנטים בסיור בקמפוס

"כבר יותר משנה שלא לימדתי בקמפוס וזה בהחלט מרענן – פי אלף יותר נוח מהזום שלצערי התרגלנו אליו." אמר פרופ' איתן יעקבי, חוקר ומרצה לקומבינטוריקה בפקולטה למדעי המחשב ע"ש טאוב. "לסטודנטים שנמצאים כאן בשיעור זאת הפעם הראשונה שהם לומדים פרונטלית בקמפוס. כעת אנחנו מבינים כמה חשוב הקשר האישי עם הסטודנטים, שחסר לי מאוד בשנה האחרונה. בהצלחה לכל מי שמלמד ובעיקר למי שלומד, הסטודנטים."

"אני ממש מתרגש להיות כאן ונראה לי שהמרצה מתרגש יותר מכולם", אמר ליעד פרל, סטודנט שנה שנייה בהנדסת מחשבים. "פתאום יש בדיחות בשיעור ואתה צוחק באמת, לא מול מסך."

"אנחנו מתרגשות מאוד לחזור לכיתה," אמרו סטודנטיות לביולוגיה שנה א בקורס ביוכימיה ואנזימולוגיה של המרצה פרופ' מיטל לנדאו, "ממש כמו ביום הראשון בכיתה א'."

"הלימודים בבית, בזום, היו קשים לנו," אמרו סטודנטים בקורס כימיה אנליטית של ד"ר נדב אמדורסקי, "הן מבחינת ההפרעות בתקשורת והן מבחינת הסחות הדעת בבית. אנו שמחים לחזור לכיתה."

כיתה היברידית. בשיעור של ד"ר אביב צנזור, סטודנטים לומדים מהכיתה ובאופן מקוון במקביל

לפני שנה, ערב פתיחת סמסטר אביב תש"ף, הוטל על המוסדות להשכלה גבוהה איסור גורף על הוראה פרונטלית. למרות ההתראה הקצרה פתח הטכניון את סמסטר האביב תש"ף באופן מקוון במועד המתוכנן, 18 במרץ 2020, כמעט ללא תקלות. זאת בעקבות מאמץ מודע ומתמשך להכנסתן של טכנולוגיות הוראה דיגיטליות במשך השנים שקדמו למגפה.

שני הסמסטרים שחלפו מאז מרץ 2020 שהתקיימו בצורה מקוונת הודות לעבודה הבלתי נלאית של המשנה הבכיר לנשיא הטכניון פרופ' עודד רבינוביץ', דיקן לימודי הסמכה פרופ' חוסאם חאיק ורבים אחרים הוכיחו שהפלטפורמות הדיגיטליות אומנם מאפשרות הוראה מקוונת והמשך לימודים, אולם הן לא יוכלו להחליף לגמרי את ההוראה הפרונטלית. האינטראקציה הממשית בין הסטודנטים לבין עצמם ובינם לבין המרצים היא מרכיב חיוני בחיי הקמפוס, בלמידה ובהתפתחות הסטודנטיאלית. זה הרקע לקידומה של ההוראה ההיברידית, המשלבת הוראה מקוונת עם למידה פעילה בכיתה.

ההתרגשות במכון אשר לחקר החלל בטכניון לאחר השיגור המוצלח

הבוקר בשעה 8:07 שוגר לחלל, על גבי טיל של חברת Glavkosmos, להק הלוויינים האוטונומי שפותח בטכניון במסגרת פרויקט "אדליס-סמסון". הלוויינים שוגרו מקוסמודרום "בייקונור" בקזחסטן – נמל החלל הראשון בעולם והאתר הראשון ששיגר אנשים לחלל (אפריל 1961, יורי גגארין). פרויקט "אדליס-סמסון"מתקיים בתמיכת קרן אדליס, קרן גולדשטיין, סוכנות החלל הישראלית במשרד המדע והטכנולוגיה והתעשייה האווירית.

ארבע שעות ועשרים דקות אחרי השיגור נכנסו לווייני "אדליס-סמסון" למסלול, ואחרי כחצי שעה נוספת "התעוררו" והחלו בהפעלת מערכותיהם. היום אחר הצוהריים צפויה תקשורת ראשונה עם מרכז הבקרה בטכניון.

במרכז הבקרה במכון אשר לחקר החלל ישבו הבוקר – ועקבו בדריכות אחר השידור הישיר מקזחסטן – נשיא הטכניון פרופ' אורי סיון, המשנה לנשיא ומנכ"ל הטכניון פרופ' בועז גולני, סגן הנשיא לקשרי חוץ ופיתוח משאבים פרופ' אלון וולף, ראש מכון אשר לחקר החלל פרופ' יורם רוזן והאנשים המלווים את הפרויקט מאז תחילתו ובראשם פרופ' פיני גורפיל ממכון אשר לחקר החלל.

"השיגור הבוקר לווה בהתרגשות אדירה," אמר פרופ' גורפיל, חבר סגל בפקולטה להנדסת אווירונוטיקה וחלל. "זהו מחקר בסיסי רב שנים ששולב עם טכנולוגיה ישראלית מתקדמת והוא מאפשר לנו להצעיד את ישראל צעד חשוב קדימה בתחום הלוויינות הזעירה. אפשר להשוות את מידת החדשנות של ננו-לוויינים למעבר ממחשב לטלפון סלולרי. פרויקט 'אדליס-סמסון' מדגים קונספט חדש בננו-לוויינות והוא יאפשר לבצע פעולות רבות שהיו שמורות עד כה ללוויינים גדולים ויקרים. מדובר בקפיצת מדרגה ביכולותיהם של הטכניון ושל מדינת ישראל כולה בתחום של לוויינות זעירה, והיא תהפוך את הטכניון לחלוץ עולמי בתחומי האיכון והתקשורת, עם יישומים מגוונים הכוללים איתור נעדרים, חילוץ והצלה, חישה מרחוק וניטור סביבתי."

צופים בשידור הישיר מאתר השיגור

להק הלוויינים הזעירים ינוע בחלל בטיסת מבנה אוטונומית, כלומר – הם ינועו בתיאום ביניהם ללא צורך בהכוונה מהקרקע. הלהק ישמש לחישוב מיקום של מקורות קורנים על פני כדור הארץ, טכנולוגיה שתיושם באיתור אנשים, מטוסים וספינות. כל אחד משלושת הלוויינים בלהק שוקל כ-8 קילוגרם. על גבי כל לוויין הותקנו מכשירי מדידה, אנטנות, מערכות מחשב, מערכות בקרה, מכשירי ניווט ומערכת הנעה ייחודית וחדשנית. הלוויינים ינועו בטיסת מבנה בגובה 600 ק"מ מעל פני הקרקע ויאתרו, בדיוק גבוה, אותות על כדור הארץ. האותות ישודרו למרכז בקרת-משימה מיוחד שנבנה במכון אשר לחקר החלל בטכניון. מקלט המשימה פותח בתעשייה האווירית. זהו השיגור הראשון של שלושה לוויינים ישראלים בעת ובעונה אחת.

"פרויקט 'אדליס-סמסון' הוא דוגמה נפלאה ומרגשת לשילוב מוצלח בין מדע לטכנולוגיה ולתרגום של רעיונות חדשניים לכדי מערכות אפקטיביות התורמות לאנושות," אמר נשיא הטכניון פרופ' אורי סיון. "פריצות דרך מדעיות וטכנולוגיות מצריכות כיום מחקר רב-תחומי ושיתוף פעולה הדוק בין האקדמיה לתעשייה, ואלה המרכיבים שהובילו את הפרויקט אל היום החשוב הזה. זהו רגע מרגש ומכונן לטכניון ולמדינת ישראל."

השיגור הנוכחי ממשיך מסורת טכניונית שהחלה ב-1998 עם שיגורו המוצלח של הלווין גורווין-טכסאט 2. לווין זה פעל בחלל יותר מ-11 שנים, זמן שיא לפעילות אקדמית בחלל. "שיגור 'אדליס-סמסון' הוא רגע דרמטי שחיכינו לו תשע שנים ונעקוב אחריו בדריכות," אמר פרופ' סיון. "אני מודה מקרב לב לשותפינו בקרן אדליס, קרן גולדשטיין, סוכנות החלל הישראלית והתעשייה האווירית שסייעו לנו להפוך פרויקט זה למציאות. בכל פעם שתביטו לשמיים זיכרו שהטכניון שוב הצליח להגיע לחלל."

כל הפיתוחים הייחודיים של הלוויינים הם תוצרת כחול-לבן ופותחו בשיתוף פעולה יוצא דופן בין האקדמיה לתעשייה: מערכת הנעה מיוחדת, המבוססת על גז קריפטון, תהיה הראשונה מסוגה בעולם שתתופעל על לוויין זעיר. המקלט הדיגיטלי ומערכת בקרת ההכוון פותחה על ידי התעשייה האווירית בשיתוף חוקרי הטכניון. נוסף למערכת ההנעה יצברו הלוויינים אנרגיה דרך פאנלים סולריים שייפרשו לצדי כל לוויין וישמשו ככנפיים שיבקרו במידת הצורך את טיסת המבנה ללא שימוש בדלק, באמצעות התנגדות האוויר באטמוספירה. על גבי כל אחד מהננו-לוויינים הורכב מקלט דיגיטלי, אחד המקלטים המורכבים ביותר שתוכננו אי פעם בננו-לוויין. המערכת לעיבוד המידע על הלוויין והאלגוריתמים שישמרו על טיסת המבנה יהיו מהראשונים מסוגם בעולם, ויתמכו בהפעלה אוטונומית של כמה לוויינים בעת ובעונה אחת. מערכת הניווט תכלול שני מקלטי GPS שישמשו לניווט אוטונומי. מערכות התקשורת שבאמצעותן יתקשרו שלושת הננו-לוויינים זה עם זה ועם תחנת הקרקע יתופעלו בשלושה תדרים שונים – אתגר משמעותי שנפתר בפרויקט הנוכחי. תדר ייעודי ישמש להעברת מידע לכדור הארץ בפס רחב.

מערכות הבקרה וההנעה של הלוויינים גם הן בגדר חידוש טכנולוגי; כדי לחסוך דלק מסתייעים הלוויינים בשני כוחות טבעיים – כבידה והתנגדות אטמוספרית – וכך מניעים את עצמם. באופן זה הם נזקקים לכמות זעומה של דלק – פחות מגרם דלק ביום לכל לוויין. הישג זה הוא תוצאה של עשר שנות מחקר שקדמו לשיגור.

נשיא הטכניון פרופ' אורי סיון, המשנה לנשיא ומנכ"ל הטכניון בועז גולני וראש מכון אשר לחקר החלל פרופ' יורם רוזן עם פרופ' פיני גורפיל וצוות החוקרים ממכון אשר לחקר החלל שעבד על הפרויקט: אבנר קידר, הוביק אגלריאן, ד"ר ולדימיר בלבנוב, אביתר אדלרמן, ירון עוז, מקסים רובנוביץ', מרגריטה שמיס, יוליה קונייבסקי, צחי עזרא וד"ר אלכס פריד

המעקב אחר הלוויינים, ואיסוף הנתונים שישדרו, יתקיימו בתחנת הבקרה אדליס-סמסון שנחנכה בטכניון בשנת 2018. התחנה, שנבנתה בתמיכת קרן אדליס, מכילה מערך אנטנות מתוצרת אורביט הישראלית ותקיים תקשורת רציפה עם הלוויינים – אתגר גדול משום הקירבה ביניהם וריחוקם מכדור הארץ.

"במשך שנים רבות רווחה הסברה שטכנולוגיות חלל, והחלל עצמו, הם נחלתן של מעצמות כלכליות מובילות; שהם יעדים מסובכים, גדולים ויקרים מכפי יכולתן של מדינות מן השורה," אמרה רבקה בוכריס, נאמנת קרן אדליס. "ישראל הפריכה זאת, וכיום אין חולק על כך שהמדינה הקטנה חברה במעגל המצומצם של מעצמות חלל, זאת הודות להתפתחותה המהירה של תעשיית החלל בישראל. 'אדליס-סמסון' הוא פרויקט ייחודי המגלם את הרוח הישראלית, את עוצמתה ואת משאביה האינטלקטואליים של מדינת ישראל. הוא מבטא את חוזקותיה הטכנולוגיות והמדעיות ומציב אותה על מפת העולם בתחומי התעופה והחלל, וכל זאת בתקציב צנוע ובסביבה אקדמית. קרן אדליס רואה בעצמה גוף הזורע את זרעי העתיד ומקווה שפרויקט זה יהיה ראשון מני רבים. אנו מקווים שפרויקט 'אדליס-סמסון' יפיח השראה בפרויקטים קטנים וחכמים נוספים שיובילו פיתוחים ישראליים לחלל לתפארת מדינת ישראל."

"תחום הננו-לוויינים מצוי בתנופה משמעותית בשנים האחרונות ומספר השיגורים גדל והולך מדי שנה," אמר מנהל סוכנות החלל הישראלית במשרד המדע והטכנולוגיה אבי בלסברגר. "עלויות הפיתוח והשיגור של לוויינים כאלה, המסוגלים למלא מגוון שימושים, נמוכות משמעותית מאלה של לוויינים רגילים. בעתיד הקרוב צפויות להופיע רשתות שיכללו אלפי ננו-לוויינים שיכסו את כדור הארץ ויאפשרו תקשורת אינטרנט מהירה בעלות נמוכה משמעותית מהמקובל כיום, כמו גם יישומים רבים אחרים כגון זה אשר יודגם בלווייניי סמסון."

"אנו רואים חשיבות רבה בשיתוף הפעולה עם הטכניון בקידום מחקר אקדמי וטכנולוגיות עתידיות בתחום החלל," אמר מנכ"ל התעשייה האווירית בועז לוי. "התעשייה האווירית, בית החלל של ישראל, מהווה את מרכז הכובד בתחום ורואה בחיבור לאקדמיה ערך מוסף ברמה העסקית וברמה הטכנולוגית שיוביל להמשך החדשנות וההובלה של ישראל בתחום החלל. העבודה המשותפת מובילה להמשך פיתוח האקו-סיסטם כולו והתעשייה האווירית גאה לשלב כוחות בפרויקט חדשני ופורץ דרך זה".

בפרויקט 'אדליס-סמסון' של הטכניון שותפים גופים רבים ובהם קרן אדליס, קרן גולדשטיין, סוכנות החלל הישראלית במשרד המדע והטכנולוגיה והתעשייה האווירית, שפיתחה את מקלט המשימה לאיתור האותות מהקרקע ולאיכונם. בטכניון מעורבים בפרויקט חוקרי מכון אשר לחקר החלל אבנר קידר, הוביק אגלריאן, ד"ר ולדימיר בלבנוב, אביתר אדלרמן, ירון עוז, מקסים רובנוביץ', מרגריטה שמיס, יוליה קונייבסקי, צחי עזרא וד"ר אלכס פריד, והשתתפו בו סטודנטים רבים במרוצת השנים.

תמונות מהשיגור, קרדיט: GK Launch services

לצפייה בסרטון מרגע השיגור:

לצפייה בשיגור מהבוקר:

פרופ' ויגדרזון, יליד חיפה (1956), השלים תואר ראשון בפקולטה למדעי המחשב ע"ש טאוב בטכניון בשנת 1980 והמשיך לתואר שני ודוקטורט בפרינסטון, שם הוא משמש כיום חוקר במכון ללימודים מתקדמים בפרינסטון. במהלך השנים הוא פרסם מאות מאמרים וזכה בשורה של פרסים ומלגות ובהם מלגת אלון, פרס גדל, פרס קוננט ופרס נבלינה.

פרופ' אבי ויגדרזון

באתר הפרס נאמר כי "פרופ' ויגדרזון ידוע ביכולתו לגלות קשרים בין תחומים שלכאורה אין קשר ביניהם. הוא העמיק את הקשרים בין מתמטיקה ומדעי המחשב. אין עוד אדם יחיד שהרים תרומה כה גדולה להרחבה והעמקה של תחום התיאוריות של סיבוכיות. הוא ערך מחקרים בכל הבעיות הקשורות לתחום זה ובמהלך השנים התחום התפתח סביבו. יישומו החשוב ביותר של תחום הסיבוכיות הוא כיום קריפטוגרפיה באינטרנט, ופרופ' ויגדרזון תרם תרומות עצומות גם בהקשר זה, לרבות מחקרים ב- zero-knowledge proof המשמשת כיום בסיס חשוב בטכנולוגיות קריפטוגרפיה."

דיקן הפקולטה למדעי המחשב ע"ש טאוב פרופ' דן גייגר אמר כי "הזכייה מבטאת את הקשר החיוני בין מתמטיקה ומדעי המחשב ובין מדע בסיסי ליישומים כגון קריפטוגרפיה. קבלת פרס אבל היא אבן דרך חשובה בקריירה המרשימה והעשירה של פרופ' ויגדרזון ואנו מברכים אותו על הכבוד הרב."

כדי להנגיש את תחום הסיבוכיות ואת קשריו לתאוריה של מדעי המחשב כתב פרופ' ויגדרזון ספר בנושא: "מתמטיקה ומחשוב – תאוריה שחוללה מהפכה בטכנולוגיה ובמדע". הספר, שראה אור באנגלית בהוצאת פרינסטון, זמין להורדה באתר בית הספר למתמטיקה במכון ללימודים מתקדמים בפרינסטון:

הטכניון קיים בשבוע שעבר את שלב הגמר בתחרות רובוטראפיק ע"ש נדב שהם. התחרות ה-11 במספר נערכה במתכונת וירטואלית בהשתתפות מאות תלמידי תיכון מ-10 מדינות, ושלב הגמר סיכם חמישה ימי תחרות רצופים.

השנה התקיימה התחרות במתכונת וירטואלית – בתי הספר המשתתפים קיבלו את הוראות ההיערכות מראש וכל אחד מהם הציג את ביצועי המערכת בשידור חי בשעה שנקבעה לו. היתרון העיקרי של המתכונת הווירטואלית הוא במספר בתי הספר המשתתפים ובפיזורם הגאוגרפי; כמה מהקבוצות מגיעות מבתי ספר שמעולם לא השתתפו בתחרות. בסך הכול השתתפו בתחרות השנה כ-50 קבוצות ובהן 12 קבוצות מרוסיה ושש מסין וכן קבוצות מארגנטינה, מברזיל, ממקסיקו, מטייוואן, מארה"ב, מאוקראינה, מווייטנאם וכמובן מישראל.

בפרס מיוחד על הצטיינות בלימודי רובוטיקה זכו בית הספר העל יסודי משגב ובתי ספר מסין, מרוסיה, מברזיל, ממקסיקו ומוייטנאם. בקטגוריית מירוץ זכו (בסדר יורד) המרכז ללימודי העשרה בהלוחיב, אוקראינה, אורט ארגנטינה והמכללה לטכנולוגיה בקאנסק, רוסיה. בקטגוריית חנייה ברוורס זכו המכללה לטכנולוגיה בקאנסק, בית הספר המיוחד של אורט בצ'רניאבסקי, אוקראינה והמרכז ללימודי העשרה בהלוחיב. בקטגוריית יוזמות בבטיחות בדרכים זכו אורט קייב, האקדמיה היהודית ע"ש פרנקל בדטרויט, המרכז ללימודי העשרה בהלוחיב ואורט ארגנטינה. בפרס על למידת מבנה כלי רכב באמצעות CAD תלת-ממד זכו בית הספר המיוחד של אורט בצ'רניאבסקי, המרכז ללימודי העשרה בהלוחיב והגימנסיה היהודית "אלף" בזפוריז'יה, אוקראינה.

את התחרות מובילים מיום היווסדה ראש המרכז לרובוטיקה ע"ש לאומי פרופ' משה שהם ומנהל המרכז ד"ר יבגני קורצ'נוי, ובשנה האחרונה הצטרף לתמונה Technion International – בית הספר הבין-לאומי להנדסה בטכניון. לדברי פרופ' שהם, "השנה האחרונה הדגישה את נחיצותם של רובוטים אוטונומיים בהגנה על צוותים רפואיים, שהם הלוחמים האמיצים בחזית המאבק בקורונה, אולם גם בהקשרים רבים אחרים. אנחנו שמחים לקיים בכל שנה את התחרות הזאת, שמקרבת תלמידי תיכון לעולם הרובוטיקה ומאפשרת להם לחוות מעט מהפוטנציאל העצום הטמון בתחום זה."

המשנה הבכיר לנשיא הטכניון, פרופ' עודד רבינוביץ', אמר לתלמידים כי "הרובוטים הפכו לחלק בלתי נפרד מחיינו בשנים האחרונות וכולנו נתקלים בהם בלימודים, בעבודה ובשעות הפנאי. נוכחותם רק תלך ותגבר בשנים הבאות, והתחרות הנוכחית נותנת לכם טעימה מהעולם המגוון והייחודי של הרובוטיקה והבנה של חשיבות הבסיס המתמטי והמדעי באתגרים הנדסיים. אם הבנתם את הדברים האלה – ניצחתם, ולא חשוב מה התוצאות שתשיגו בתחרות עצמה."

לדברי ד"ר קורצ'נוי, "ארגון התחרות השנה חייב את כולם למאמץ רב בשל הפרשי הזמנים וכמובן בשל המגפה והסגרים, שהקשו על ההכנות בקבוצות רבות. אנחנו שמחים לציין כי חלקן של התלמידות בתחרות הולך וגדל, ויש לנו כמה קבוצות של תלמידות בלבד."

תחרות רובוטראפיק, שהתקיימה בפעם הראשונה בינואר 2010, נועדה לטפח עניין במדע ובטכנולוגיה באמצעות פיתוח כלי רכב אוטונומיים הנדרשים לנוע בסביבה עירונית על סמך חוקי התנועה. בהכנות לתחרות מתנסים התלמידים בלימוד רובוטיקה, בחוקי נהיגה ובכללי זהירות בדרכים ורוכשים תוך כדי כך כישורי "עולם אמיתי" ובהם מנהיגות, יוזמה ועבודת צוות. התחרות היא פרויקט משותף של מרכז הרובוטיקה ע"ש לאומי בטכניון, ארגון World ORT, ארגון "קדימה מדע" וההסתדרות הציונית העולמית בשיתוף עמותת YTEK, Nvidia ו- IBS , ובתמיכת בנק לאומי.

פרופ' גיא ברטל – ראש המעבדה למחקר פוטוני מתקדם בפקולטה להנדסת חשמל ע"ש ויטרבי

"גלי רפאים" אינם יכולים להתגלות בשיטות מיקרוסקופיה סטנדרטיות משום שהאנרגיה שלהם זורמת על פני השטח ואינה יכולה לפרוץ החוצה לעבר גלאי המיקרוסקופ. זהו עקרון פיסיקלי בסיסי המגביל את כושר ההפרדה של מיקרוסקופ לכמחצית גודלו של חלקיק אור.

שיטת המיקרוסקופיה הסורקת את השדה הקרוב למשטח (Near-field scanning optical microscopy) פותחה כדי לגלות גלים אלה והפכה בעקבות זאת לכלי משמעותי בחקר חומרים, אינטראקציות אור-חומר ודגימות ביולוגיות. מיקרוסקופים כאלו מסוגלים לצלוח את אותה מגבלה ובכך לספק יכולת הפרדה מרחבית גבוהה עד פחות ממיליונית המילימטר. שיטות מיקרוסקופיית השדה הקרוב התפתחו במהלך השנים וכיום הן משלבות גם שיטות מתקדמות המבוססות על ירי אלקטרונים על פני השטח.

ועדיין, מיקרוסקופיית השדה הקרוב, כמו גם מיקרוסקופיית האלקטרונים המספקת מידע דומה, סובלות מכמה חסרונות שהבולט בהם הוא המגבלה על הצגת התמונות בזמן אמת, יכולת הכרחית לאיפיון ההתפתחות-בזמן של תופעות מזעריות.

כעת, במאמר ב-Nature Photonics, מציגים חוקרי הטכניון גישה מחקרית חדשה למיקרוסקופיית שדה-קרוב המאפשרת, בין היתר, להתמודד עם אתגר זה בעזרת תופעת ערבוב גלים באופטיקה אי-לינארית (Nonlinear wave-mixing) – תחום מחקר פורה שמקורו בהמצאת הלייזר בשנות ה-60. באמצעות ירי של אלומת אור רחבה לתוך המשטח הצליחו חוקרי הטכניון לשחזר במלואו את השדה האלקטרומגנטי של אותם גלי רפאים ואף הדגימו את יישומה של טכנולוגיה זו בניטור שינויים בשדה זה.

הדוקטורנט קובי כהן (מימין) והדוקטורנט קובי פרישווסר

לדברי המחבר הראשי במאמר, קובי פרישווסר, "התגלית התרחשה כשעבדתי בכלל על פרויקט אחר – יצירת גלי רפאים ייחודיים באמצעות אופטיקה לא ליניארית. במהלך העבודה הבנתי שתהליך היצירה הוא הפיך, כלומר, ככל שניתן לייצר גלים כאלה בתהליך לא ליניארי, כך ניתן גם לקרוא אותם לגלאי המיקרוסקופ ובכך בעצם לפתור את אותה בעיה ישנה של מיפוי גלי שטח – בזמן אמת."

"בתהליך האמור נוצר אור בצבעים שונים המספק לנו מידע על אותם גלים שנשארו צמודים לפני השטח," מסביר פרופ' ברטל. "לעומת השיטות המקובלות האחרות, הטכניקה החדשה שפיתחנו אינה דורשת מכשור ייחודי – די במקור לייזר מספיק חזק וברכיבים אופטיים סטנדרטיים. אנחנו מאמינים שמוסדות וגופים נוספים יחברו אלינו לטובת תרגום מהיר של הטכנולוגיה הזאת ליישומים מסחריים."

במחקר תמכו הקרן הישראלית למדע (ISF), מכון ראסל ברי לננוטכנולוגיה בטכניון והאקדמיה הלאומית למדעים (מלגת אדמס לדוקטורנט שי צסס) ומלגת ות"ת (לדוקטורנט יעקב ח'יר-אלדין), והוא נערך בשיתוף המרכז לננו-אלקטרוניקה ע"ש שרה ומשה זיסאפל והמעבדה הפוטו-וולטאית ב-RBNI (מכון ראסל ברי למחקר בננטכנולוגיה).

למאמר ב- Nature Photonics לחצו כאן

פרופ' רועי עמית. צילום : רמי שלוש, דוברות הטכניון

ביולוגיה סינתטית היא תחום הנדסי חדש למדי, הרותם תהליכים טבעיים ויכולות בקידוד גנטי לטובת פיתוחים הנדסיים חדשים. לדברי פרופ' עמית, "היכולות שלנו בתחום הזה גדלות במהירות אסטרונומית. אם בפוסט-דוקטורט יכולתי לעשות כמה עשרות ניסויים במקביל הרי שבמאמר שלנו מ-2012 כבר דיווחתי על אלף ניסויים במקביל ובעבודה של נעה כ"ץ – מאות אלפים. עם זאת, התרגום של מחקרים כאלה ליישומים כגון תרופות הוא אתגר יקר ומסובך המונע, למשל, פיתוח נרחב של תרופות אנטי-ויראליות."

לדברי פרופ' עמית, הבעיה העיקרית בהקשר זה הוא הכדאיות הכלכלית הנמוכה בפיתוח תרופות אנטי-ויראליות – עובדה הנובעת מספקטרום הפעולה הצר שלהן; תרופה אחת מתאימה לנגיף אחד. זאת בניגוד לאנטיביוטיקה, שיכולה לחסל כמה חיידקים שונים. זו הנישה שאליה נכנסו החוקרים משתי האוניברסיטאות: פיתוח תרופות שיפגעו בכמה נגיפים בעת ובעונה אחת.

"השיטה שפיתחנו, OL-ML, משלבת סינתזת די-אן-איי, ריצוף בקנה מידה רחב, למידה חישובית ומערך טיפול-תגובה (dose-response assay) – כלומר פלטפורמה לבדיקת ההשפעה של תרופות אנטי-ויראליות על הנגיף."

השיטה שפיתחו החוקרים מאפשרת להם לסרוק באופן מהיר כמות עצומה של מולקולות פוטנציאליות ולבחון אם הן מתאימות לתפקיד האמור. זאת על סמך למידה חישובית ובפרט שימוש ברשתות נוירונים עמוקות (deep learning). לאחר צמצום האפשרויות נותרת כמובן העבודה הביולוגית – לבדוק אם מולקולות אלה מספקות את הסחורה בפועל.

ד"ר ירון אורנשטיין. צילום דני מכליס, אוניברסיטת בן-גוריון בנגב

לדברי ד"ר אורנשטיין, "היישום של למידה עמוקה בגנומיקה בשנים האחרונות הביא ליכולות חיזוי מדהימות שלא יכולנו לדמיין קודם. בעבודה אימנו רשתות נוירונים עמוקות על עשרות אלפי דוגמאות מולקולריות שנאספו במעבדה של פרופ׳ עמית וביצענו חיזוי מדויק למיליוני דוגמאות שלא היו בניסוי המקורי. בצורה זו יכולנו לסרוק באופן מהיר כמות עצומה של רצפים שאי אפשר לסרוק בניסוי בזמן סביר בהינתן הטכנולוגיות והמשאבים הקיימים בימינו."

לדברי פרופ' עמית, "המחקר שלנו הדגים את האפשרות לגלות, באמצעות השיטה שפיתחנו, מולקולות אר-אן-איי שיכולות להיקשר ליותר מנגיף אחד. ההדגמה נעשתה על מולקולות מעטפת של פאג'ים (נגיפים התוקפים חיידקים), אבל אנחנו מעריכים שאותה גישה עשויה לפעול גם על חלבוני מעטפת של נגיפים אנושיים כגון שפעת וקורונה. מולקולה שיכולה להקשר לשני זנים או יותר של נגיפים יכולה להוות בסיס לדור חדש של תרופות אנטי-ויראליות שיתנו מענה להתפרצות חדשה של מגפת קורונה, שפעת או כל נגיף אחר."

למאמר ב- Nature Communication לחצו כאן

"רציתי מאוד להשתתף בקמפיין הזה, שהוא מין תחרות, אבל בנאס"א התעקשו שאני חייבת לגייס צוות של שלושה אנשים. הסברתי להם שלא הצלחתי לגייס שותפים אבל זה החלום שלי, ובסוף הם השתכנעו והרשו לי להשתתף. כך יצא שהייתי הצוות היחיד של אדם אחד וגם הישראלית היחידה בין 116 קבוצות מכל רחבי העולם."

נעמה, שגדלה בדיר אל-אסד שבגליל ומתגוררת כיום בחיפה, משתתפת במחקר במעבדתו של פרופ' דן אדם בטכניון, ושם היא למדה לעשות סגמנטציה – חלוקה של תמונות למקטעים. המיומנות הזאת, היא אומרת, סייעה לה באיתור האסטרואידים. "קיבלתי מנאס"א סט של תמונות וסרטונים והייתי צריכה למצוא בתוכם אסטרואידים חדשים. את ה'צוות' שלי כיניתי ANI (אסיל נעמה ישראל) והאסטרואידים שגיליתי ייקראו ANI1801 ו-ANI2001.

ד"ר אסף מרום

חוקרים מהטכניון ומאוניברסיטת ציריך פרסמו בכתב העת Science גילוי דרמטי הנוגע למאפייני המוח של ראשוני המהגרים האנושיים מאפריקה לאירופה. עד כה היה מקובל לחשוב שפרטים אלה, שהיגרו מאפריקה לאיזור הקווקז לפני כ-1.8 מיליון שנה, היו מצוידים במוח קטן אך מודרני; המחקר הנוכחי מוכיח אחרת – מוחם היה דומה יותר למוחם של שימפנזים.

ד"ר אסף מרום, ראש המעבדה לאנטומיה ולאבולוציה של האדם בפקולטה לרפואה ע"ש רפפורט, השתתף במחקר בתקופת היותו פוסט-דוקטורנט של המחברים הראשיים של המאמר, פרופ' מרסיה פונסה דה-לאון ופרופ' כריסטוף זוליקופר מהמכון לאנתרופולוגיה באוניברסיטת ציריך.

לדברי ד"ר מרום, "עד כה נהוג היה לחשוב שמוחם של ראשוני המהגרים מאפריקה לאירופה אומנם היה קטן משלנו, ועם זאת מבחינה אנטומית-מבנית דומה יותר למוח של האדם המודרני מאשר למוח של שימפנזה. המחקר הנוכחי מפריך את ההנחה הזו – המוח ההוא לא היה רק קטן משלנו אלא גם דומה יותר למוח השימפנזה; אנליזה של מבנה קליפת המוח באיזור האונה הפרונטלית מראה שהיא היתה דומה יותר לאונה הפרונטלית הקופית מאשר לאונה הפרונטאלית האנושית המודרנית. באונה הפרונטלית של האדם מצויים מרכזים נוירואנטומיים שאנחנו מייחסים להם את היכולות הגבוהות של האדם: תכנון וקבלת החלטות, דיבור, שימוש בכלים, תקשורת חברתית מורכבת וכו'."

התגלית מפריכה גם את האמונה שבני האדם הקדמונים יצאו מאפריקה בזכות אותו מעבר למוח המודרני; על פי הממצאים החדשים הם הצליחו לנדוד מאפריקה ולשרוד בדרך למרות העדרו של מוח כזה. ד"ר מרום מדגיש כי המונח "מוח פרימיטיבי" אינו מונח מזלזל; לאותם קדמונים היו יכולות מוחיות רבות שאפשרו להן להתגונן, לקיים חיי קהילה ולעשות שימוש בסיסי בכלים מסוימים. "אנחנו מסבירים תהליכי התפתחות כאלה כ'קו-אבולוציה' – זו עדות לכך שגם פיתוח הכלים מילא תפקיד באבולוציה של המוח האנושי – לא רק כתוצאה של הכישורים הקוגניטיביים אלא גם כסיבה להם."

אחת מהגולגלות של דמניסי (מוח פרימיטיבי, משמאל) וגולגולת מאינדונזיה (מוח מודרני יותר מלפני 1.7-1.5 מיליון שנה). קרדיט:MS Ponce de Leon and Ch. Zollikofer

חקר מוחותיהם של מינים קדומים הוא אתגר קשה מפני שמוחות אינם מתאבנים, ולכן אנו נאלצים להסתמך על ראיות עקיפות כגון שרידי גולגלות. במחקר הנוכחי שוחזר המוח על סמך סריקות CT מתקדמות, ברזולוציה גבוהה, שנערכו בסינכרוטרון – מאיץ החלקיקים בגרנובל שבצרפת. הסריקות בוצעו על חמש גולגלות שנמצאו בעשור הקודם בכפר הגאורגי הקדום דמַנִיסִי – העדות הקדומה ביותר לנוכחות אנושית מחוץ לאפריקה, המתוארכת לתקופה שלפני כ-1.8 מיליון שנה.

על סמך הסריקות האמורות שחזר ד"ר מרום את האנדוקסט (endocast) – הדפוס הפנימי של הגולגולת. חשיבותו של האנדוקסט בכך שהוא שופך אור על הנוירואנטומיה של האדם, כלומר על מבנה המוח עצמו. סריקות CT מספקות תמונות חתך (פרוסות) של המוח, ולדברי ד"ר מרום השחזור הצריך עבודה איטית ומדוקדקת שבה עוברים על חתכי הסריקה וכך משחזרים את המבנה התלת-ממדי של האנדוקסט. התוצאה: שחזור של המוח, לרבות חריצים וקפלים של קליפת המוח ואפילו רשת כלי הדם שבה.

"ההליכה על שתיים החלה לפני כ-2.5 מיליון שנה, אבל לאדם של אז היה מוח קטן ופרימיטיבי. אחת משאלות המחקר החשובות באבולוציה של האדם היא תיארוך של השינויים הנוירואנטומיים ההופכים את המוח ממוח פרימיטיבי, הדומה לזה של שימפנזה, למוח מודרני. כאמור, עד כה נהוג היה לחשוב שהשינויים האלה התרחשו באפריקה לפני ההגירה הראשונה לאירופה, אולם אנחנו הראינו שההנחה הזאת שגויה; אותם מהגרים מלפני 1.8 מיליון שנה היו בעלי מוח פרימיטיבי."

מסקנת החוקרים היא שהתפתחות המוח המודרני התרחשה בתקופה מאוחרת יותר, לפני 1.7-1.5 מיליון שנה, ואז כבר התחוללו הגירות נוספות מאפריקה לאסיה. במחקר הבא מתכוונים החוקרים לבדוק את האפשרות שהמהגרים החדשים, בעלי המוח המודרני, פגשו את צאצאי המהגרים הקדומים וקיימו איתם אינטראקציות כלשהן.

ד"ר אסף מרום (MD, PhD) הצטרף לסגל הפקולטה לרפואה לאחר שסיים את לימודי הרפואה ואת הדוקטורט באנתרופולוגיה פיזית באוניברסיטת תל אביב ופוסט-דוקטורט במכון לאנתרופולוגיה באוניברסיטת ציריך. הוא ראש המעבדה לאנטומיה ואבולוציה של האדם, המשלבת שיטות דימות (imaging) ושיטות חישוביות לבניית מודלים שבאמצעותם אפשר לשאול מתי, למה וכיצד נהיו בני האדם. ד״ר מרום מלמד אנטומיה בפקולטה לרפואה ובפקולטה להנדסה ביו-רפואית בטכניון.

הבדלים נוירואנטומיים עיקריים בין מוח השימפנזה (A, משמאל) למוח האדם (B). באדום מסומנים חריצי המוח העיקריים. בצהוב ובכחול – איזורים קורטיקליים המהווים (יחד) את מרכז הדיבור ע״ש ברוקה. בחום (איזור 17) – הקורטקס הראייתי. האיזור המקווקו – Broca’s Cap – יוצר בליטות דומות באנדוקאסט של האדם ושל השימפנזה, אבל בליטה זו מתייחסת לאיזורים קורטיקליים שונים בשני היצורים. הבנה זו היתה מפתח לפיענוח האנדוקסט של הפרטים מדמניסי. קרדיט: MS Ponce de Leon and Ch. Zollikofer