מועצת המחקר האירופית (ERC) פרסמה בצהריים (יום ג') את תוצאות הקול הקורא של מענק ה-ERC לחוקרים צעירים לשנת 2023, בהם 26 חוקרים מישראל ממגוון תחומי מחקר. המענק היוקרתי נועד לאפשר לחוקרים צעירים להגשים את מטרות המחקר שלהם כמו גם לקדם שיתופי פעולה פורים ולסייע בשלבים הראשונים של מסחור טכנולוגיות.
עשרה ממקבלי המענקים הם מהאוניברסיטה העברית, חמישה מאוניברסיטת תל אביב, חמישה מהטכניון, שניים ממכון ויצמן למדע, שניים מאוניברסיטת בר-אילן, ושניים מאוניברסיטת בן-גוריון בנגב. הרשימה המלאה של החוקרים שיקבלו את המענק היוקרתי:
האוניברסיטה העברית
ד"ר גלי אומשויף-נבו תקבל את המענק על מחקרה הבוחן את התהליכים הביולוגים הגורמים לתחלואה הכפולה של דיכאון וחרדה. חרדה ודיכאון הינן מחלות פסיכיאטריות נפוצות הגורמות הן לחולים והן לסביבתם סבל רב. שכיח כי שתי מחלות אלו מופיעות יחד, כאשר ברוב המקרים דיכאון עתיד להתפתח לאחר שהפרעת החרדה כבר מאובחנות.
יתרה מכך, דיכאון וחרדה לרב מטופלות תוך שימוש באותן תרופות, דבר המצביע על בסיס ביולוגי משותף, אך הגורם הביולוגי לתחלואה הכפולה הזו אינו ידוע עד כה.
ד"ר אומשיוף-נבו תבחן את התהליכים הביולוגיים בעזרת כלים ייחודים שיאפשרו התמקדות באוכלוסיות תאים עצביים, שאובחנו כקריטיים הן לדיכאון והן לחרדה וכן, בעלי פוטנציאל להוות אפקט טבעי נוגד חרדה. המחקר, בתומו, צפוי לחשוף מנגנונים עצביים חדשים העומדים הן בבסיס ההפרעות של דיכאון וחרדה והן בבסיס התגובה הטבעית להפחתת החרדה. אלו ישמשו כר פורה לפיתוח תרופות פסיכיאטריות חדשות ויעילות, שישפיעו באופן ממוקד על המנגנונים הללו ועל תאי העצב שמפעילים אותם.
ד״ר שיר אציל תקבל את המענק על מחקרה שבודק מהו המנגנון הביולוגי והמוחי שגורם לנו להימשך ולהיקשר לאדם מסוים ולא לאחר.
במעבדתה, ד"ר אציל חוקרת את המנגנונים המוחיים, הביולוגיים וההתנהגותיים שעומדים בבסיסם של קשרים קרובים: כיצד הורים ותינוקות נקשרים, וכיצד בני זוג מתאהבים.
למרות מחקר נרחב בשנים האחרונות, המדע עדיין לא מבין מה גורם לחיות חברתיות, כמו בני אדם, לייצר קשרים חברתיים חזקים וארוכי טווח, ומדוע אנחנו מעדיפים בני זוג מסוימים. במחקרה ד״ר אציל מציעה מנגנון חדש להיקשרות חברתית, ושואלת כיצד תהליכים פיזיולוגיים בסיסיים ומערכות המוח שמווסתות אותם, מעורבים ביצירת קשרים בין הורים ותינוקות, ובמשיכה רומנטית והתאהבות.
ד״ר ראונק בסו יקבל את המענק על מחקרו הבוחן כיצד המוח מקבל החלטות על בסיס חישוב פרמטרים שונים במרחב (Spatial decision making). קבלת החלטות על בסיס שיקולים מרחביים נמצאת בכל אלמנט בחיינו ובקרב חיות הטבע.
למרות זאת, חוקרים טרם הבינו כיצד החלטות אלה מתקבלות ברמה ההתנהגותית ועוד פחות מכך ברמה העצבית. בבסיס מחקרו של באסו נמצאת ההשערה לפיה טרם קבלת החלטות, המוח מכין "מפות קוגניטיביות רלוונטיות למשימה". מפה זו מכילה קידוד של הסביבה והמידע הרלוונטי בה לקבלת ההחלטה. מפה זו משמשת להערכת והשוואת האפשרויות הפוטנציאליות והגעה להחלטה. באמצעות חיות מעבדה ייבדקו התרחישים השונים של קבלת ההחלטות וכן, יאותרו האזורים במוח המייצגות את אותן "מפות קוגניטיביות".
לצורך כך, צוות המחקר ישתמש במערכות רישום מיוחדות היכולות להקליט ולקדד פעילות של מאות תאי עצב על פני מספר אזורי מוח בזמן קבלת ההחלטות.
ד״ר רבקה בקנשטיין תקבל את המענק על מחקרה שעוסק במטה-חומרים קוונטיים מלאכותיים לשם עיבוד של אינפורמציה קוונטית. חומרים אלה יכולים לתת מענה לאחד האתגרים הגדולים במחקר הפיזיקה בימינו והוא ייצור מערכות פרקטיות לשם טכנולוגיות קוונטיות, כגון חישוב ותקשורת קוונטית.
ד"ר בקנשטיין פיתחה את הרעיון העקרוני העומד מאחורי חומרים אלו במחקר תיאורטי שערכה במהלך פוסט הדוקטורט שלה באוניברסיטת הרווארד. במחקר זה היא הוכיחה כי מערכי אטומים יכולים להוות כלי שליטה במצב של חלקיקי אור בודדים היכולים לשמש כביטים קוונטים.
בימים אלו קבוצה המחקר שלה עובדת על פיתוח החומרים והשליטה בהם על ידי בניית מערכים של חלקיקים קוונטיים מלאכותיים עם תגובה חזקה לאור. במחקרם הם משלבים טכניקות ניסוי של בקרה קוונטית, טמפרטורות נמוכות, ננו-פוטוניקה, יחד עם כלים תיאורטיים וחישוביים של פיסיקה אטומית, וכן אופטיקה ואינפורמציה קוונטית. מחקר זה נעשה בשיתוף פעולה עם חוקרים מאוניברסיטת הרווארד. תוכנית המחקר צפויה לאפשר ייצור של שבב יחיד המאפשר עיבוד של מידע קוונטי בעזרתם של חלקיקי אור וחלקיקים קוונטים מלאכותיים.
ד״ר מיכל ברקר-דקל תקבל את המענק על מחקרה לגילוי המנגנונים המולקולריים להובלת חלבונים לכלורופלסט. הכלורופלסט הינו אברון מרכזי לחיים על פני כדה״א בו מתקיימים בין היתר, תהליכי הפוטוסינתזה, ולהרכב החלבוני בו, יש השפעה מכרעת על הפונקציונליות שלו. על אף חיוניותו, רב הנסתר על הגלוי בתהליכי זיהוי, הובלה והחדרת החלבונים. על מנת להתמודד עם האתגר, ד״ר ברקר-דקל תפתח שיטות חדשניות לסריקות גנטיות ומיקרוסקופיות באצה החד תאית כלאמידומונס, שיהוו מקפצה טכנולוגית משמעותית גם לפרויקטים נוספים במעבדה. תוצאות המחקר ישמשו קרקע פורייה לחדשנות טכנולוגית ויסייעו לנו בעתיד להנדס צמחים לצורכי התייעלות המערכת הפוטוסינתטית והמטאבולית.
פרופ' נעם גדרון יקבל את המענק על מחקרו שבוחן כיצד זהויות לאומיות מעצבות את הקיטוב הפוליטי במדינות המערב כיום וגם האם הן עשויות ליצור מכנה משותף בין אזרחים מקצוות הפוכים של הקשת הפוליטית. לא פעם נראה כאילו הקיטוב הפוליטי מבטא שבר הולך וגדל בין כאלה שלהם זהות לאומית חזקה לבין אלו המתנערים ממנה. אבל הנתונים מראים כי ההיפך הוא הנכון: חשיבות הזהות הלאומית משותפת לרבים מאיתנו, באופן שחוצה מחנות פוליטיים ורקע חברתי.
מחקרו של פרופ' גדרון מציע נקודת מבט חדשה לפיה הקיטוב שמאפיין את הזירה הפוליטית כרגע לא מפריד בין זהויות לאומיות חזקות לחלשות, אלא בין גוונים שונים של זהויות לאומיות וכן, כי האופן בו אנחנו מפרשים את הזהות הלאומית שלנו גורר בתורו השלכות עבור מגוון עמדות פוליטיות. כדי לבחון את הקשר בין קיטוב וזהויות לאומיות, המחקר יתבסס על ניתוח סקרים ושיח פוליטי הן בקרב הציבור הרחב והן בקרב נבחרי ציבור בשמונה מדינות מערביות. תוצאות המחקר יסייעו לנו להבין טוב יותר את קווי השבר של הפוליטיקה המקוטבת שלנו.
ד"ר אור (מיכאל) הרשקוביץ יקבל את המענק על מחקר בדבר תכונותיה ושימושיה של זרימת העקמומיות הממוצעת. זרימת העקמומיות הממוצעת היא תהליך מתמטי שגורם לתזוזה ושינוי של משטחים במרחב, כך שהשינוי נעשה באופן אנלוגי לאופן שבו חום מתפשט.
ב-40 השנים האחרונות, וביתר שאת מאז שגרגורי פרלמן הוכיח את השערת פואנקרה בכלים דומים, הפך המחקר על זרימת העקמומיות הממוצעת לתחום מרכזי הן בגיאומטריה המודרנית והן במשוואות דיפרנציאליות חלקיות. האתגר המרכזי בניתוחה המתמטי של זרימת העקמומיות הממוצעת הוא הבנת ה״סינגולריות״ שהיא מפתחת, כלומר, כיצד הצורות המתפתחות נראות שבריר שניה לפני שהעקמומיות שלהן שואפת לאינסוף.
נדבך אחד בהצעת המחקר שזכתה במענק עוסק בתכנית להבנה מעמיקה של סינגולריות ״גנריות״ במימד ארבע - מימד בו יש מספר בעיות פתוחות חשובות בגיאומטריה להן, ביום מן הימים, זרימת העקמומיות הממוצעת עשויה לתת מענה. נדבך שני של הצעת המחקר עוסק בשימושים של זרימת העקמומיות הממוצעת בקוסמולוגיה, להבנה (מתמטית) של העתיד של יקום מתרחב ולמענה (מתמטי) לשאלת ראשית האינפלציה הקוסמית.
פרופ' גיא כץ יקבל את המענק על מחקרו שעוסק באימות פורמלי של רשתות נוירונים עמוקות. בשנים האחרונות פיתוחים בלמידת מכונה עמוקה גרמו למהפכה אדירה במדעי המחשב. תוכנות שנלמדות אוטומטית ("רשתות נוירונים עמוקות") משמשות כיום במערכות קריטיות בתחומים רבים ומביאות לתוצאות טובות בהרבה מאלה של תוכנות שנכתבו באופן ידני.
החיסרון המשמעותי, המהווה מחסום לשימוש ברשתות נוירונים עמוקות במערכות קריטיות, נובע מהעובדה כי איננו יכולים להבין כיצד רשת נוירונים הגיעה לתוצאה שאליה הגיעה, וכן איננו יכולים להשתכנע בנכונות התוצאה.
פרופ' כץ וצוותו עובדים על פיתוח שיטות שיאפשרו לזהות שגיאות, באם ישנן כאלה, ברשתות נוירונים, במהירות רבה, ומבלי לעבור על מספר אקספוננציאלי של מקרים, כפי שנדרש היום. תוצרי הפרויקט צפויים להיות מערכת בשלה ויציבה להוכחת נכונותן של מערכות נלמדות גדולות מאוד. מערכת זו תבטיח את בטיחותן של רשתות נוירונים במערכות קריטיות, ותאפשר לחברה האנושית ליהנות ממלוא היתרונות של מהפכת הלמידה העמוקה.
ד"ר תמר שטיין תקבל את המענק על מחקרה העוסק בפיתוח כלים חדשים ללימוד התהליכים המתרחשים כתוצאה ממפגש בין מולקולות גדולות עם קרינה, בתנאי קיצון הקיימים בחלל. כיום, הדרך בה נוצרות מולקולות בחלל הינה עדין בגדר תעלומה ומעט מאוד ידוע על המנגנונים האחראים על יצירת מולקולות בתווך הבין כוכבי.
המאמצים לפתור תעלומה זו הינם רב-תחומיים וכוללים תצפיות אסטרונומיות, ניסויים במעבדה במטרה לחקות את תנאי הקיצון באזורים הנלמדים וכן, חישובים תיאורטיים. חישובים אלה מאפשרים את פענוח התהליכים הכימיים וכן, מקנים הדרכה לפרשנות והבנת התצפיות ותוצאות הניסויים. על-אף חיוניותה של הכימיה התאורטית היא אינה יכולה כיום לתאר תהליכים מושרי אור במולקולות גדולות, עובדה המעכבת משמעותית את הבנתנו בתחום האסטרוכימיה. הכלים שיפותחו במחקר זה יקדמו משמעותית את תחום הכימיה החישובית והאסטרוכימיה ויאפשרו הבנה עמוקה יותר של הכימיה המתרחשת בחלל.
ד"ר דניאל שרון יקבל את המענק על מחקרו, שבוחן כיצד לשלוט בתהליכי שיקוע מתכת לא יציבים בקנה מידה ננומטרי, זאת במטרה לייצר מערכות אלקטרוכימיות מתקדמות לצבירת אנרגיה, בדגש על סוללות נטענות במצב מוצק.
הסוללות הנטענות המתקדמות ביותר כיום משתמשות באלקטרוליטים נוזליים. ידוע כי מעבר מאלקטרוליטים נוזליים למוצקים יאפשר לנו לפתח סוללות עתירות אנרגיה ואף בטוחות יותר מאלה שאנו משתמשים בהם כיום. על ידי שליטה בתהליכים של שיקוע מתכת, פיתוח סוללות עם צפיפות אנרגיה הגבוהות משמעותית מהטכנולוגיות הקיימות מנגיש את הייצור.
ד"ר שרון מציע שהמפתח לשליטה בתהליך השיקוע הוא שילוב של חומרים מוליכים יונים עם מבנים ננומטרים מסודרים ומעבר ממצב נוזלי למוצק. כחלק מהפרויקט הם יפתחו שיטות ניסיוניות חדשות המאפשרות לנו לראות את תהליכי השיקוע בזמן אמת על ידי שימוש במיקרוסקופ אלקטרונים ברזולוציה גבוהה.
אוניברסיטת תל-אביב
ד"ר יערה אורן, חוקרת סרטן מהחוג לגנטיקה מולקולרית של אדם וביוכימיה, בפקולטה לרפואה. המחקר של ד"ר אורן חוקר אוכלוסייה נדירה של תאי סרטן, המכונים תאים מתמידים, שמסוגלים להתחמק מהתרופות מבלי שירכשו שינוי גנטי. תאים אלו כנראה עומדים בבסיס חוסר היכולות שלנו לרפא את הסרטן גם כאשר ניתן להתאים לחולה תרופה שמתאימה לצופן הגנטי של הסרטן שלו.
למרות החשיבות הקלינית הרבה שיש בהבנת תהליכים שמאפשרים שרידות של תאים מתמידים, הנדירות שלהם והקושי בלאפיין אותם גרם לכך שאין באפשרותנו היום טיפולים שהורגים אותם.
המחקר משלב כלים ניסויים וחישוביים המאפשרים אפיון ברמת התא הבודד על מנת לשפוך אור על התהליכים שמאפשרים לתאים מתמידים לשרוד. ד"ר אורן שואפת שהמחקר שמתבצע במעבדתה ישמש בסיס לפיתוח תרופות שיהרגו את אוכלוסיית התאים הקטלנית הזו.
ד"ר מיכאל גלעד מביה"ס למדעי הפסיכולוגיה, חוקר תהליכי קוגניציה ואינטראקציה סימבולית, באמצעות מגוון מתודולוגיות אשר ביניהן ניתוח שפה, ניסויים התנהגותיים מעולם תורת המשחקים ומחקרי הדמיה מוחית. מטרת המחקר הנוכחי, שעליו קיבל את מענק ה-ERC, היא להבין את תהליכי עיבוד האינפורמציה הגורמים לאנשים לייצג קונבנציות חברתיות כעובדות טבע בלתי ניתנות לערעור, תופעה הקרויה "ריאיפיקציה".
העובדות בעולם המציאות של בני האדם מתחלקות ל"עובדות טבעיות" (למשל, העובדה שיהלום הוא קשה) וכן ל"עובדות חברתיות" (למשל, העובדה שיהלומים הם יקרי ערך). בני אדם לרוב יודעים להבדיל בין הבניות חברתיות לעובדות טבע, לדוגמא, אנשים מבינים שהערך של יהלום הוא הבנייה חברתית ולא עובדת טבע. עם זאת, ישנם גם מקרים בהם הבניות חברתיות נתפסות כעובדות טבע. למשל, אנשים לעתים "שוכחים" שנורמות חברתיות כמו מידת פערי השכר בין מנהלים ועובדים היא החלטה אנושית, ולא גזירת גורל או טבע—ולפיכך ניתן לשנות עובדות אלה בכוח הרצון. מטרת המחקר להבין את תהליכי ה"שכחה" הללו ברמה החברתית, הקוגניטיבית, והמוחית.
ד"ר ליאור זלמנסון מהפקולטה לניהול ע"ש קולר, חוקר פרקטיקות של ניהול אלגוריתמי, שיטות המבוססות על החלפת חלק מדרגת הניהול הזוטר בארגון באלגוריתמי בינה מלאכותית המבצעים הנחיה, הערכה, פיקוח ומעקב אחרי עובדים. שיטות אלו מיושמות בפלטפורמות כגון Uber או Wolt בהן הנהגים או השליחים מנוהלים למעשה על ידי פלטפורמה טכנולוגית.
הידע המחקרי בנוגע להשפעת שיטות אלו על חווית העובדים בארגונים מסורתיים בהם העובדים הם שכירים הינו מוגבל ביותר. ד"ר זלמנסון יתמקד במחקרו בנוכחי, עליו קיבל את מענק ה-ERC, במפעלים, שירותי רפואה ותחבורה, בהם העובדים נמצאים תחת פיקוח והנחיה של אלגוריתמים ומנהלים אנושיים גם יחד, דבר המייצר אתגרים לצד הזדמנויות. באמצעות הבנת ההשלכות של ניהול אלגוריתמי, המחקר אמור לסייע לבנות ידע מחקרי על ניהול אתי בעידן של פיקוח מבוסס בינה מלאכותית. לבסוף, המחקר יתרום לצורך עיצוב עתיד העבודה ולוודא שמתקיים איזון בין הרכיב האנושי והממוחשב בסביבת העבודה.
ד"ר רועי לבני מביה"ס להנדסת חשמל, מתמקד במחקרו, שעליו קיבל את מענק ה-ERC, בתיאוריה של למידה ובפרט בהבנה של מנגנון ההכללה אצל מערכות לומדות.
ד"ר רועי לבניצילום: שקד זוסמן סופרשיטות מודרניות ללמידה מסתמכות על מודלים עם זיכרון מאוד חזק שמצריך שינון של כמויות נתונים עצומות. הצורך הזה של שינון נמצא במתח עם מודלים תיאורטיים של הכללה ולכן קשה לאפיין את התהליך ובפרט לתאר כיצד הנתונים משמשים את המודל. מנגד, יש צורך היום לנתח אילו פריטים נדלים מתוך הנתונים והאם הופרו זכויות של בעלי הנתונים. מטרת הפרויקט היא לייצר מסגרת תיאורטית שתוכל לתת מענה לשאלות מסוג זה, ובין השאר תאפשר למכונות ללמוד מנתונים מבלי חשש של הפרת זכויות יוצרים.
ד"ר אור פרלמן מהמחלקה להנדסה ביורפואית ובי"ס סגול למדעי המוח, הוא חוקר דימות ביו-רפואי אשר משלב במחקרו גם את תחומי הבינה מלאכותית ופיתוח שיטות לאבחון מוקדם של מחלות וניטור הטיפול בהן. הצעת המחקר שלו עבור מענק ה-ERC מתמקדת בפיתוח שיטה לדימות תכונות רקמה מולקולריות מבוססת תהודה מגנטית (MRI), שמטרתה לאפשר ניטור מהיר, מדויק ולא פולשני של הטיפול בסרטן מוח בילדים. הגישה המוצעת משלבת בינה מלאכותית עם מודלים ביו-פיזיקליים.
פרופ' דן פאר, סגן הנשיא למחקר ופיתוח וראש המעבדה לננו-רפואה באוניברסיטת תל אביב, התייחס לזכיות: "אוניברסיטת תל אביב גאה מאוד בחוקרים ובחוקרות שלה העומדים בחזית המדע העולמית ותורמים לפיתוח וקידום המחקר ופיתוח טכנולוגיות יישומיות ומסחורן בשלל תחומי מחקר שונים ומגוונים. זה מרגש ומשמח לראות את ההכרה לה זוכים החוקרים והחוקרות של האוניברסיטה".
הטכניון
ד"ר בן אנגלהרד מהפקולטה לרפואה ע"ש רפפורט יקבל את המענק עבור DopamineLearnLoops: לולאות הלמידה של מערכת הדופמין. היכולת ללמוד היא אחת מתכונותיו המופלאות של המוח. המוח האנושי לומד בצורה יותר יעילה ועם מידע מועט יחסית לכלים קיימים של בינה מלאכותית. מה עומד בבסיס יכולת זו? מחקרים קודמים מלמדים כי מערכת הדופמין במוח חיונית לתהליכי למידה רבים, אולם מנגנון המעורבות של מערכת זו בלמידה עדיין אינו ברור.
ד"ר בן אנגלהרד צילום: דוברות הטכניוןד"ר אנגלהרד מציג מודל חדש ללמידה ביולוגית: מערכת הדופמין יוצרת "לולאות למידה" רבות בין אזורי מוח שונים, ואלה תומכות בתהליכים של למידה מקבילית ומבוזרת. במחקר ייעשה שימוש בטכנולוגיות מתקדמות כדי לחקור את אותן לולאות במהלך למידה מורכבת, למפות את התהליכים החישוביים המעורבים באותם תהליכים ולהבין את האלגוריתמים שעומדים בבסיסם.
ד"ר שרלוט ווגט מהפקולטה לכימיה ע"ש שוליך תקבל את המענק לפיתוח NANODYNAMICS – טכנולוגיה לריאקציות בננו-חלקיקים בתנאים מאתגרים.
קטליסטים מתכתיים ננומטריים הם מרכיב מרכזי בתעשיות הכימיות, וחשיבותם תתעצם עם נטישתו ההדרגתית של ייצור מבוסס מאובנים. קטליסטים אלה מפותחים כיום במידה רבה מתוך ניסוי וטעיה ולא בתהליך של תכן רציונלי. אף שהמחקר הבסיסי של קבוצת המחקר של ד"ר ווגט ושל קבוצות מחקר אחרות הניב תובנות חדשות בנושא, עדיין חסרה מתודולוגיה מוסדרת לחקר הפרטים המדויקים של ריאקציות כאלה בלחץ גבוה (מעל 100 אטמוספרות).
המחקר נועד לרכוש הבנה בסיסית של הדינמיקה של קטליסטים מתכתיים בלחץ גבוה תוך התמקדות בריאקציות הבר-בוש - ייצור אמוניה מחנקן בלחץ של יותר מ-100 אטמוספרות ובטמפרטורה של כ-450 מעלות צלזיוס. מחקר זה יעביר את התחום מ"אומדן סטטטי" ל"מציאות דינמית" ויתווה מסלול חדש לתהליכים כימיים יעילים יותר.
ד"ר אסף זינגר הוא חבר סגל בפקולטה להנדסה כימית ע"ש וולפסון וחבר באקדמיה העולמית הצעירה. ד"ר זינגר וצוותו מפתחים ננו-חלקיקים ייחודיים המחקים את התנהגותם המיוחדת של תאים בתהליכים ביולוגיים שונים, למשל תאי דם לבנים המצליחים לנווט בגוף האדם כדי לגלות ולטפל בפולשים.
ד"ר זינגר קיבל את המענק לפיתוחם של "מילקוזומים" - חלקיקים מלאכותיים בהשראתם של התאים הקיימים בחלב אם. לחלקיקים אלה פוטנציאל לאפשר לכל תרופה להגיע ליעד מוגדר בגוף דרך מערכת העיכול, ולאחר בליעתם על ידי המטופל הם יחדרו דרך דופן מערכת העיכול, יגיעו לאיבר המטרה ושם ישחררו את התרופה. מלבד פיתוחם ההנדסי המורכב של המילקוזומים, במסגרת מחקר זה יזוהו סוגי התאים של חלב האם שבכוחם לעבור ממערכת העיכול לאברי המטרה ותיבדק יעילותם של שני טיפולים חדשניים בצריכה אוראלית - חיסון קורונה ומתן אינסולין לטיפול בסכרת.
ד"ר הילה פלג מהפקולטה למדעי המחשב ע"ש טאוב תקבל את המענק על EXPLOSYN, כלומר סינתזה של Exploratory Programming. מטרת הפרויקט היא לייצר פלטפורמה שתשפר את יעילותו ואמינותו של קוד שנכתב ב- Exploratory Programming כבר במהלך כתיבתו.
סינתזה בתוכנה מאפשרת למתכנתים להתמקד בהיבטים העקרוניים של עבודתם – פתרון בעיות. הבעיה היא שסינתזה מחייבת את המתכנת לכתוב מראש את דרישות הקוד הנדרש, אבל אלה לעתים אינן זמינות שכן היבטים רבים, כגון פרטי היישום והחלוקה לתת-משימות, אינם ידועים למתכנת מראש. מחקרים שערכה ד"ר פלג בנושא זה מדגישים את התהום הפעורה בין מה שהמתכנת יודע לבין הדרישות שיצירת התוכנה מצריכה. פתרון אפשרי לפרדוקס זה נמצא היכן שבעיה זו קיימת ונפתרת באופן טבעי על ידי מתכנתים - ב-Exploratory Programming, שבו שיפור הבנת הקוד מושג על ידי כתיבתו.
במסגרת הפרויקט תפותח טכנולוגיה לסינתזה של Exploratory Programming: כלים שיתמכו במתכנת במקרה של "חורים" בהבנת הדרישות הראשוניות. גישה זו תספק למתכנתים כלי עבודה חדשים ותאפשר להם לייצר קוד התואם את מסלול העבודה ואת תכליתו.
ד"ר יובל שגם מהפקולטה לכימיה ע"ש שוליך יקבל את המענק לפיתוח Q-ChiMP - מדידה מדויקת של הפרת סימטריית תמונת מראה במולקולות כיראליות באמצעות פיתוח טכנולוגיות שליטה קוונטיות ולכידה. במולקולות כיראליות יש לסידור המרחבי של הגרעינים המרכיבים אותן שתי תצורות שהן תמונת ראי זו של זה, בדומה ליד שמאל ויד ימין. כל אחת מהתצורות נקראת אננטיומר (enantiomer).
בעולם הפרמקולוגיה יש חשיבות עצומה לכיראליוּת, שכן לכל אחד משני האננטיומרים עשויה להיות השפעה רפואית שונה לחלוטין, ולעתים מסוכנת. ניבויים תאורטיים קובעים כי הכוח הגרעיני החלש אמור להפר את הסימטריה הכיראלית בין שני אננטיומרים. בפרויקט Q-ChiMP ינסו החוקרים להשיב לשאלה הבסיסית – האם לכוח החלש יש השפעה משמעותית בכימיה? לשם כך הם יבצעו ניסוי ראשון מסוגו, שבו יפותחו שיטות לשליטה קוונטית על מולקולות וילכדו אותן כדי למדוד את הפרת הסימטריה הכיראלית באמצעות איתור הבדלים מבניים זעירים בין אננטיומרים. לדבריהם, הטכנולוגיה החדשה שהם פיתחו עשויה להוביל לפריצות דרך בשליטה קוונטית בכימיה, בטכנולוגיות מידע קוונטיות וגם בחיפושים אחר חוקי טבע חדשים.
מכון ויצמן למדע
ד"ר דניאל דר, המחלקה למדעי הצמח והסביבה. חיידקים הם יצורים חד-תאיים אך הם בדרך כלל פועלים יחדיו כמעין חברה פשוטה. במחקר החוקרים מתמקדים בתופעה שבה פרטים בחברה מתמחים בתפקידים שונים כמו למשל וירולנטיות - מידת האלימות המופנית כלפי הגורם המארח.
החוקרים מפתחים שיטות מבוססות מיקרוסקופיה, המאפשרות למדוד כיצד פרטים שונים בחברה מווסתים את ביטוי הגנים שלהם ובכך חושפים את המבנה הפונקציונלי של חברות חיידקים ואת המנגנונים המולקולריים שמאפשרים זאת. המחקר מתמקד בעיקר בחיידקים מחוללי מחלה, כמו פסאודומונס אארוגינוזה, ולכן עשוי לחשוף נקודות תורפה חדשות שאפשר יהיה לנצלן במסגרת טיפולים עתידיים.
ד"ר אפרת שמע-יעקבי, המחלקה לאימונולוגיה ורגנרציה ביולוגית. המעבדה של ד"ר אפרת שמע חוקרת את האפיגנטיקה של תאי סרטן – כלומר השינויים המתרחשים בסרטן באריזה של החומר הגנטי בגרעין התא ובבקרה על ביטוי גנים. ההצעה שזכתה מתארת פיתוח שיטות חדשניות לניתוח סמנים אפיגנטיים. באמצעות שיטות אלו ניתן יהיה לאבחן סרטן בשלב מוקדם באמצעות בדיקות דם ("ביופסיה נוזלית").
לאבחון מוקדם ולא פולשני צפויה להיות השפעה רבה על היכולת שלנו לרפא סרטן. בנוסף, נפתח הבנה עמוקה יותר של השונות בין תאי סרטן בתוך הגידול; שונות המהווה אתגר גדול בטיפול בסרטן, שכן התרופות הקיימות אינן הורגות בהכרח את כל תאי הגידול. בעזרת הבנה זו ייתכן שנוכל בעתיד להגביל שונות זו ולהרוג את תאי הסרטן בצורה מלאה יותר.
אוניברסיטת בר-אילן
פרויקט המחקר של ד"ר שחר אלון נועד לפענח את האינטראקציות האניגמטיות המתרחשות ברמה התאית בין גידול סרטני למערכת החיסון, ולשפר כך את הזיהוי והטיפול של סוגי סרטן שונים. המחקר החדשני מתמקד בפעולת ה"זיהוי ללא הפעלה" של מערכת החיסון, תהליך שמתעלמים ממנו לעתים קרובות.
ייחודיות מחקר זה היא ניצול של טכנולוגיה חדשנית שפותחה על ידי ד"ר אלון, שמאפשרת לראשונה לייצר מיפוי גנומי מרחבי של ביופסיות סרטניות ברזולוציה של תאים בודדים. בנוסף, צוות המחקר ייפתח טכנולוגיית הדמיה מתקדמת המסוגלת לרצף קולטני תאי T ו-B, לאתר קולטנים ספציפיים לגידול ולספק תובנה לדיאלוג בין הגידול למערכת החיסון.
"ההתמקדות היא על מה קורה כאשר תאי חיסון, במיוחד תאי T, נתקלים בתאים סרטניים. בעוד שרוב המחקרים התמקדו במנגנונים של הפעלת תאי החיסון, תשומת לב מועטה ניתנה לפענוח ההשלכות של מפגשים לא פעילים בין תאי חיסון לתאים סרטניים", הסביר ד"ר אלון.
ד"ר אסף בן משה מהמחלקה לכימיה זכה ב ERC על מחקרו העוסק בכיראליות. כיראליות היא תכונה גאומטרית המיוחסת לכל עצם שקיים כשתי תמונות מראה שאינן ניתנות לחפיפה. לדוגמא, כפות הידיים שלנו, אם נשקף במראה את כף יד ימין נראה את כף יד שמאל, אך לעולם לא נוכל לחפוף אותן זו עם זו בחלל.
ד"ר בן משה הסביר: "לעבודתנו יש פוטנציאל להביא לחשיבה מחודשת בכל הנוגע לניסוי עתיק יומין לגביו היה קונצנזוס ומפרספקטיבה של מדע חומרים אנחנו מציעים שיטה שתאפשר לשלוט בצורות כיראליות בגבישים של מגוון רחב של חומרים, הישג שיהיה מאוד רלוונטי לשלל טכנולוגיות אופטו-אלקטרוניקה, ספיטנרוניקה, קטליזה אסימטרית ועוד".
הכיראליות היא תכונה רבת משמעות בכל ענפי המדע ועל פני סקאלת גדלים רחבה ביקום, מחלקיקים אלמנטריים, דרך מולקולות קטנות וגדולות, צורות של בעלי חיים וצמחים ואפילו אובייקטים שמימיים וצורות של גלקסיות. בביולוגיה, כימיה ורפואה זוהי תכונה קריטית היות שכמעט כל המולקולות בגופנו הן כיראליות, ויתרה מכך, הן מתפקדות רק בדמותה של תמונת מראה אחת.
אוניברסיטת בן-גוריון
ד"ר דן בר יעקב, מומחה בתחום עריכת מולקולות RNA בחיידקים. ד"ר בר יעקב מתעמק במחקרו בתופעה שבה מידע גנטי ב- RNA משתנה לפני ביצוע פעולות תאיות חיוניות. השערת המחקר מציעה שעריכת RNA מגבירה את המגוון הגנטי בחיידקים, ומאפשרת להם להסתגל בצורה יעילה יותר לסביבות מגוונות.
ד''ר דן בר יעקבצילום: סטודיו פנטזיהד"ר בר יעקב סיפר על המחקר: '"בזמן הפוסטדוקטורט שלי במעבדה של פרופסור יצחק פלפל במכון ויצמן הראינו לראשונה שעריכת רנ"א קיימת בחיידק ה-E. coli. עד לנקודת הזמן הזו חשבו שעריכת רנ"א לא מתקיימת בחיידקים, ולכן תגלית זו היתה מאוד מרגשת עבורנו. מענק ה-ERC יאפשר לנו להעלות הילוך ולחקור את השכיחות של עריכת RNA במאות מיני חיידקים, משמעותם בגנים ובתנאים סביבתיים שונים, וחשיבותם לבריאות האדם".
ד"ר בר יעקב הוסיף על הקשר שלו לאוניברסיטת בן גוריון: "את כל התארים שלי עשיתי בבן-גוריון: ראשון, שני ודוקטורט. לכן, אני נרגש שקיבלתי את המענק כחוקר באוניברסיטת בן-גוריון שהיתה והינה הבית האקדמי שלי. אגב, אמא שלי עשתה את התואר הראשון שלה בבן-גוריון במחלקה למדעי החיים כמוני ואת התואר השני בבן-גוריון בפקולטה למדעי הבריאות בה אני נמצא עכשיו כחוקר. מבחינתי זה סוג של סגירת מעגל ואמא שלי תמיד אומרת שצריך לתת לה קרדיט על התגליות שאני מבצע היום''.
ד"ר שירה צ'פמן מהמחלקה לפיזיקה באוניברסיטת בן-גוריון בנגב עוסקת בתחום הפיזיקה התיאורטית ומחפשת תשובה לשאלה כיצד מתנהג כוח הכבידה במרחקים זעירים?
למחקר זה השלכות קריטיות על פתרון התעלומות החבויות בתוך חורים שחורים ופענוח האירועים מיד לאחר המפץ הגדול. המסע של שירה לקח אותה ברחבי הגלובוס, משורשיה בחולון ועד לעיסוקיה האקדמיים במוסדות יוקרתיים ברחבי העולם, כמו: מכון פרימטר לפיזיקה תיאורטית בקנדה ואוניברסיטת אמסטרדם. כיום היא מובילה קבוצת מחקר דינמית באוניברסיטת בן גוריון בנגב ומקבלת את מענק ERC עבור ההצעה לחקור את הקשרים בין כבידה למכניקת הקוונטים ביקום המתפשט.
