פרופ' שי כרמי מהאוניברסיטה העברית הוא הזוכה השנה בפרס בלווטניק למדענים צעירים בתחום מדעי החיים. כך הוכרז הבוקר (יום ב'). בנוסף, ד"ר רינה רוזנצויג ממכון ויצמן למדע תקבל את הפרס בתחום הכימיה ופרופ' צביקה ברקרסקי, גם הוא ממכון ויצמן למדע, יקבל את הפרס במדעי הפיזיקה וההנדסה. הפרסים מוענקים לחוקרים עד גיל 42 על מחקריהם פורצי הדרך בשלושת תחומים. פרסי בלווטניק למדענים צעירים בישראל מוענקים לצד הפרסים הבין-לאומיים אשר מוענקים מדי שנה בארצות הברית ובבריטניה.
את זוכי הפרס בחרו שלוש ועדות שיפוט שהורכבו ממדענים מובילים המייצגים את שלוש הקטגוריות הדיסציפלינריות, ובראשם עמדו חברי האקדמיה הלאומית הישראלית למדעים. כל אחד מהזוכים יקבל 100 אלף דולר.
הפרס במדעי החיים
פרופ' שי כרמי, פרופסור חבר, הפקולטה לרפואה, האוניברסיטה העברית בירושלים
בנימוקים להענקת הפרס נכתב כי "פרופ' כרמי הוא חלוץ בתחומו המשלב מודלים של תורשה, אלגוריתמים, וניתוח מידע גנטי במטרה להשלים פערים בהיסטוריה האנושית ולפתח בדיקות גנטיות חדשות". הוא פועל ליישום טכניקות חיזוי סיכונים למחלות עתידיות, שיזהו אנשים בסיכון גבוה ויאפשרו בדיקות ודרכי מניעה מותאמות אישית.
פרופ' כרמי עושה שימוש בנתונים גנטיים ובמודלים מתמטיים כדי ללמוד על העבר ולאפיין את העתיד. מחקרו משלב ניתוח נתונים ואלגוריתמים כדי להשלים פערים בהיסטוריה האנושית ולשפר שיטות לבדיקות גנטיות.
עבודתו של כרמי התמקדה בפיתוח שיטות להבנה טובה יותר של הדמוגרפיה של אוכלוסיות מבודדות באמצעות נתונים גנטיים. באמצעות ניתוח רצפי הדנ"א הראשונים של יהודים אשכנזים מהמאה ה-14, עבודתו של כרמי גילתה פיצול שלא היה ידוע עד כה בקרב היהודים האשכנזים של ימי הביניים, ומצאה כי אוכלוסייה זו היתה קטנה במיוחד לאורך תקופה זו.
כרמי ועמיתיו גם פיתחו שיטות מדויקות ומהירות לבדיקות גנטיות בעוברים שנוצרו בהפרייה חוץ גופית (IVF) על ידי ניתוח נתוני רצפי הדנ"א של העוברים. טכנולוגיה זו עשויה לאפשר בדיקה של הסיכון הגנטי של העוברים לא רק למחלות יַלְדוּת קשות, אלא גם למחלות "מורכבות" של הגיל המבוגר, כמו התקפי לב, סרטן, מחלות פסיכיאטריות, סוכרת, ועוד. כרמי מוביל דיונים על שיקולים אתיים, חברתיים, וקליניים הקשורים ליישום הטכנולוגיה.
במהלך הקריירה האקדמית שלו, פרופ' כרמי זכה בפרסים ומלגות מחקר, ביניהם פרס נשיא האוניברסיטה העברית לחוקר צעיר מצטיין ע"ש בן פורת (2020), מלגת הקרן Human Frontier Science Program לפוסט-דוקטורנטים (2011) ופרס וולף לדוקטורנטים (2009).
הפרס בכימיה
ד"ר רינה רוזנצויג, מדענית בכירה, המחלקה לביולוגיה מבנית וכימית, מכון ויצמן למדע
ד"ר רינה רוזנצויג נבחרה לקבל את הפרס על גילוי המנגנון הרגולטורי שבאמצעותו חלבונים מְלַוִּים ("chaperones") מניעים את היכולת המולדת של התאים שלנו למנוע ואף להפוך את תהליך האגרגצייה של חלבונים - תופעה הקשורה למצבים נוירו-דגנרטיביים רבים, לרבות אלצהיימר, פרקינסון ומחלת הנטינגטון. רתימת שיטות טבעיות לתיקון אגרגציית חלבונים עשויה לסלול את הדרך לטיפול במחלות מסוג זה.
ד"ר רוזנצויג חושפת את הסודות מאחורי מערכת בקרת האיכות המולדת של התאים שלנו, מְלַוִּים מולקולריים ("chaperones"molecular) - משפחה של חלבונים האחראיים לקיפול ותיקון של מרבית חלבוני התא.
ד"ר רוזנצויג פיתחה תובנה עמוקה לגבי האופן שבו מלווים מולקולריים מסוימים מונעים ומתקנים קיפול שגוי של חלבונים ואגרגציה (צבירת חלבון) ברמת האטום. הידע הזה הוביל לגילוי המשמעותי של האופן בו שני מלווים מולקולריים מסוימים מופעלים לפירוק של אגרגציות הקשורות למחלת הפרקינסון. גילוי ה"מתג המולקולרי" עשוי בתקווה להוביל לפיתוח של תרופות טיפוליות חדשות לפרקינסון ולהפרעות אחרות הקשורות באגרגציה.
עבודתה של רוזנצויג נפרשת גם מעבר למחלות נוירו-דגנרטיביות, ליישומים הקשורים בסרטן. רוזנצויג הדגימה לאחרונה מודולציות ספציפיות למלווים מולקולריים שיכולות לעכב את צמיחת תאי הסרטן מבלי להשפיע על תפקודים חשובים אחרים של חלבונים אלו בתא. לשיטה זו יש את הפוטנציאל לאפשר פיתוח של טיפולי סרטן חדשים בעלי הפחתה בתופעות לוואי.
הפרס במדעי הפיזיקה וההנדסה
פרופ' צביקה ברקרסקי, פרופ' חבר, המחלקה למדעי המחשב ומתמטיקה יישומית, מכון ויצמן למדע
פרופ' ברקרסקי נבחר לקבל את הפרס על פיתוח אלגוריתם ההצפנה היעיל הראשון אשר מאפשר למחשבי ענן לבצע חישובים על מידע מוצפן ללא צורך לפענח אותו תחילה. לאלגוריתם שפיתח יש פוטנציאל עצום בשיפור האבטחה של מחשוב ענן. כמו כן, הוא פיתח גם אלגוריתמים קריפטוגרפיים חדשים לווידוא של חישובים קוונטיים.
פרופ' ברקרסקי הוא חלוץ בתחום ההצפנה. הוא הציג פתרונות קריפטוגרפיים חדשים עם השלכות מעשיות מרחיקות לכת על האבטחה של מחשוב ענן ומחשוב קוונטי. ברקרסקי פיתח את אלגוריתם ההצפנה היעיל הראשון המאפשר למחשבים לבצע חישובים ישירות על נתונים מוצפנים ללא צורך בפענוחם תחילה. במילים אחרות, מחשבי הענן אינם יודעים/מכירים כלל את הנתונים שהם מעבדים. לאלגוריתם שלו, המכונה FHE (הצפנה הומומורפית מלאה), יש פוטנציאל עצום לשפר את האבטחה של מחשוב ענן, וכעת הוא מפותח ומיושם על ידי חברות רבות ברחבי העולם.
ברקרסקי גם הגיע לכמה פריצות דרך משמעותיות הקשורות לשימוש בקריפטוגרפיה במחשוב קוונטי. עבודתו של ברקרסקי הניחה את הבסיס לבניית אבני בניין שונות המשמשות לעתים קרובות לבניית פרוטוקולי הצפנה קוונטיים. בנוסף, הוא הראה כיצד מערכת מחשוב קלאסית יכולה "לשלוט" בהתנהגות של מחשב קוונטי באמצעות קריפטוגרפיה. יכולת זו עשויה לאפשר פיתוח של "מחשבי ענן קוונטים" מאובטחים שבהם הענן הקוונטי יכול להיות מפוקח על ידי המשתמש הקלאסי.
פרסי בלווטניק למדענים צעירים, אשר נוסדו ב-2007 על ידי קרן משפחת בלווטניק ומנוהלים על ידי האקדמיה למדעים של ניו יורק, הוענקו תחילה למדענים ולמהנדסים צעירים במדינות ניו יורק, ניו ג'רזי וקונטיקט. בשנת 2014 הפכו לפרסים לאומיים ומאז הם מוענקים מדי שנה לזוכים מכל רחבי ארצות הברית. בשנת 2017 הושקו הפרסים בישראל, בשיתוף עם האקדמיה הלאומית הישראלית למדעים, וכן בבריטניה.
"המדע והטכנולוגיה של ישראל משפרים את החיים ומרחיבים את גבולות התגלית", ציין לן בלווטניק, מייסד ויו"ר Access Industries וראש קרן משפחת בלווטניק. "אנו גאים להוקיר את המדענים והמהנדסים יוצאי הדופן הללו ואת תרומתם המשמעותית לקהילה המדעית העולמית".
שלושת החוקרים מצטרפים לקבוצה מובחרת של צעירים וצעירות אשר זכו בפרסי בלווטניק בישראל, וכן לקהילת המדענים הבין-לאומית של בלווטניק, הצפויה למנות השנה למעלה מ-400 מדענים ומהנדסים מרחבי העולם. פרסי בלווטניק לשנת 2023 בישראל יוענקו בטקס חגיגי שיתקיים במרכז פרס לשלום ולחדשנות בתל-אביב–יפו ב-7 ביוני.