הפקולטה למדעי הטבע

מה אם יהלומים יכולים לעשות יותר מלנצנץ? חוקרים מישראל וגרמניה גילו איך ניתן לגרום לפגמים זעירים ביהלומים לזהור בצורה שיכולה לשדרג את טכנולוגיית הקוונטום! בתוך יהלומים יש פגמים קטנטנים שנקראים מרכזי חנקן-ריק (NV). דרך הפגמים האלה נפלטים חלקיקי אור בודדים (פוטונים). הם בדיוק מה שנדרש עבור מחשבים קוונטיים, תקשורת מאובטחת במיוחד וחיישנים שמזהים שינויים זעירים בסביבה. הבעיה? רוב האור הזה מתפזר לכל הכיוונים, זה כמו לנסות לתפוס גחליליות עם מחבט טניס.

קבוצת חוקרים, מהאוניברסיטה העברית בירושלים ואוניברסיטת הומבולדט בברלין, בנתה ננו-אנטנות שמכוונות את האור בדיוק לאן שצריך. תחשבו על זה כמו לתת לכל פוטון GPS ונתיב מהיר. כשהננו-יהלומים ממוקמים בדיוק במרכז האנטנות - מצליחים ללכוד עד 80% מהפוטונים, אפילו בטמפרטורת החדר. זה שדרוג ענק לעומת השיטות הקודמות. מה זה אומר? מחשבים קוונטיים מהירים ואמינים יותר, תקשורת בלתי ניתנת לפריצה, חיישנים רגישים במיוחד לרפואה, ניווט ועוד והכול עובד על שבב שאפשר לייצר בכמויות!

"זה מקרב אותנו מאוד למכשירים קוונטיים אמיתיים", אמר פרופ' רונן רפפורט וד"ר בועז לובוצקי (שניהם בוגרי האוניברסיטה העברית אגב) הוסיף: "זה פשוט, זה עובד בטמפרטורת החדר וזה משתלב בטכנולוגיה קיימת".

אז בפעם הבאה שתראו יהלום תזכרו: הוא לא רק לנצח, הוא גם עשוי להיות העתיד של טכנולוגיית הקוונטום.

מועצת המחקר האירופית (ERC) פרסמה את הזוכים והזוכות במענק ה-Starting Grant לשנת 2025. המענק הזה מיועד לחוקרות וחוקרים בתחילת דרכם. כאלה עם רעיונות גדולים, חלומות מדעיים וקצת (או הרבה) שאפתנות. השנה, עשרה חוקרים מישראל קטפו את המענק הנחשק וביניהם – שתי בוגרות ושני בוגרי העברית. אז מי הם הגיבורים שלנו?

ד"ר ענת ארזי, מהמחלקה לנוירו-ביולוגיה רפואית והחוג למדעי הקוגניציה והמוח בפקולטה לרפואה, האוניברסיטה העברית - חוקרת את מה שקורה במוח כשאנחנו לא בדיוק... שם. מהמעבדה לחקר התודעה והחוסר-מודעות, ד"ר ארזי חוקרת איך גירויים כמו ריח של עשן משפיעים על מוח שלא בהכרה. כן, גם כשאנחנו ישנים או במצב רפואי מורכב - המוח לא לגמרי שותק. המטרה? להבין איך לזהות תגובתיות מוחית ולהציץ למנגנונים הלא-מודעים של עיבוד מידע. נשמע כמו מדע בדיוני, אבל זה לגמרי אמיתי.

ד"ר אריאל גולדשטיין, מהחוג למדעי הקוגניציה והמוח ומהמחלקה למדעי הנתונים בבית הספר למנהל עסקים, האוניברסיטה העברית - האיש שמנסה לפענח איך המוח שלנו בונה שפה תוך כדי דיבור. הוא משתמש בטכנולוגיות מתקדמות ובינה מלאכותית כדי להבין איך אנחנו בוחרים מילים, מתכננים משפטים ומנהלים שיחות. המחקר שלו עשוי לשנות את הדרך שבה אנחנו מבינים שפה - ואולי גם איך מחשבים מדברים איתנו בעתיד.

ד"ר אריאל רפפורט, מהפקולטה למתמטיקה, הטכניון - מתמטיקאי עם חיבה לפרקטלים. הוא חוקר גאומטריה פרקטלית - תחום שמוקדש לאובייקטים מתמטיים עם דמיון עצמי (כן, כמו ציורים של אשר). הוא מתמקד באטרקטורים, אותם אזורים שאליהם מתכנסת הדינמיקה של מערכות. המטרה: לפתור בעיות פתוחות ולשבור את הראש, אבל בסטייל מתמטי.

ד"ר שפרה לנסקי ברקוביץ, המחלקה לביולוגיה מבנית וכימית, מכון ויצמן למדע - חוקרת את החלבונים שמפעילים אותנו. היא וצוותה משתמשים בשתי שיטות מיקרוסקופיות מהעתיד (cryo-EM ו-AFM מהיר) כדי לצפות בחלבונים בפעולה. למה זה חשוב? כי החלבונים האלה אחראים על דברים כמו חשיבה, רגשות וחישה. אם הם משתבשים, זה עלול להוביל למחלות. הבנת מנגנוני הפעולה שלהם עשויה להוביל לפיתוח תרופות חדשות.

חוקרים מהאוניברסיטה העברית בירושלים פיתחו שיטה חדשנית בשם Microcolony-seq, שמשנה את הדרך שבה אנחנו מבינים זיהומים חיידקיים. בדרך כלל אנחנו חושבים על חיידקים כיצורים קטנים וזהים שגורמים לצרות - אבל מסתבר שגם לחיידקים יש "אישיות".

השיטה החדשה מאפשרת למדענים להתמקד בקבוצות קטנות של חיידקים ולראות איך הם מתנהגים בצורה שונה - אפילו כשהם זהים מבחינה גנטית. חלקם נדבקים לתאים בגוף, חלקם נעים ממקום למקום ואחרים פשוט מנסים לשרוד. ההבדלים האלה מסבירים למה לפעמים אנטיביוטיקות וחיסונים לא עובדים כמו שצריך.

המחקר, בהובלת ד"ר רעיה פייגנבאום-ראם, בהנחיית פרופ' נטלי בלבן ובשיתוף פרופ' משכית בר-מאיר (כולן בוגרות האוניברסיטה העברית) ופרופ' אילן רוזנשיין, פורסם בכתב העת המדעי Cell. הם גילו שחיידקים מזיהומים כמו E. coli ו-Staphylococcus aureus מתפצלים לתת-קבוצות יציבות עם תכונות שונות - כמו היצמדות, תנועה או עמידות ללחץ. התכונות האלה נשמרות במשך שעות מחוץ לגוף ומספקות הצצה נדירה ל"זיכרון הפנימי" של החיידקים.

למה זה חשוב? כי כשרופאים בודקים זיהום, הם בדרך כלל מסתכלים על דגימה אחת של חיידקים. אם הדגימה הזו לא מייצגת את כל "החבורה", הטיפול עלול לפספס — והזיהום יחזור. השיטה הזו יכולה להוביל לטיפולים מדויקים וחכמים יותר, ואפילו לעזור בתחומים כמו בריאות המעיים וייצור מזון ותרופות. כמו שאומרת ד"ר פייגנבאום-ראם: "התייחסנו לחיידקים כאילו הם כולם אותו דבר, אבל הם שונים".

למחקר המלא >>>

במשך 40 שנה, מדענים רדפו אחרי "מקור הפוטון הבודד" המושלם - מין פנס קסום שפולט פוטון אחד (חלקיק אור זעיר) בכל פעם. אמנם לבנות מקור כזה - זה כמו לנסות לבנות בית מיהלומים: קשה בטירוף ויקר בטירוף. המקור הזה נדרש עבור משהו שנקרא QKD - שיטת הצפנה סופר-מאובטחת שמבוססת על מכניקת הקוונטים. שיטה המאפשרת לשלוח הודעות סודיות שאף אחד, אפילו ההאקר הכי ערמומי או מחשב קוונטי מהעתיד, לא יוכל לפצח. זה החלום של תקשורת קוונטית. עכשיו, צוות פיזיקאים מבריק מהאוניברסיטה העברית בירושלים הפך את זה להרבה יותר מציאותי!

במקום לחכות לפתרון המושלם, הדוקטורנטים יובל בלום ויועד אורדן, בהנחיית פרופ' רונן רפפורט (וכולם בוגרי האוניברסיטה) אמרו: "בואו נעבוד עם מה שיש"! הם השתמשו בנקודות קוונטיות, חלקיקים זעירים שמתנהגים כמו אטומים מלאכותיים, ושידרגו אותם עם ננו-אנטנות. השילוב הזה מאפשר לשלוט בדיוק איך הפוטונים נפלטים, גם אם הציוד רחוק מלהיות מושלם.

הם המציאו שני טריקים גאוניים:

פרוטוקול פיתיון מקוצר – טריק שמבלבל האקרים שמנסים לגנוב הודעות מרובי פוטונים.
פרוטוקול טיהור מוצהר – מסנן את הפוטונים המיותרים בזמן אמת ומשאיר רק את אלה הבטוחים באמת.

מחקר ישראלי חדש מגלה שחלבונים שקשורים למחלת אלצהיימר – אותם עמילואידים מעצבנים שיוצרים גושים דביקים במוח – מושפעים לא רק מהכימיה שלהם, אלא גם מהכיוון שבו האלקטרונים שלהם מסתובבים! כן, מסתובבים. זה נקרא "ספין" וזה בערך כמו לבחור אם לרקוד ימינה או שמאלה במסיבת ריקודים מולקולרית.

החוקרים, בהובלת יעל קפון, דוקטורנטית מהמכון לפיזיקה יישומית מהאוניברסיטה העברית (שכנראה יודעת איך לגרום לאלקטרונים לרקוד), בהנחיית פרופ' יוסי פלטיאל (שניהם בוגרי העברית, אגב) ובשיתוף פעולה עם פרופ' אהוד גזית מאוניברסיטת תל אביב, גילו שכאשר שמים את החלבונים על משטחים ממוגנטים – כלומר כאלה שיש להם כיוון מגנטי ברור – הם מתנהגים אחרת לגמרי. אם המגנט פונה לכיוון מסוים, החלבונים יוצרים פי שניים יותר סיבים, וחלקם אפילו ארוכים פי 20. אם הופכים את הכיראליות (הידיות המולקולריות שלהם), אז גם התוצאה מתהפכת. כאילו החלבונים אומרים: "אה, ככה אתה רוצה לשחק? אז בוא נראה לך!".

זה קשור לתופעה שנקראת CISS – סלקטיביות ספין מושרית בכיראליות – שהיא כמו אפליקציה שמחברת בין כיוון הספין של אלקטרונים לבין איך מולקולות מתנהגות. עד עכשיו השתמשו בזה בעיקר בכימיה ובחומרים, אבל עכשיו זה נכנס גם לביולוגיה, ופותח דלתות חדשות לגמרי.

החוקרים חושבים שבעתיד נוכל להשתמש בטכנולוגיות מגנטיות כדי לשלוט על איך חלבונים מתאגדים – אולי אפילו לעצור את היווצרות הסיבים המזיקים האלה. זה יכול לעזור לא רק באלצהיימר, אלא גם במחלות אחרות שקשורות לעמילואידים.

אז כן, מסתבר שלפעמים כדי להבין את המוח – צריך לחשוב כמו פיזיקאי. או לפחות לדעת מה הספין של האלקטרון שלך.

למחקר המלא בכתב העת ACS Nano >>>

מקסין פסברג, שהייתה פעם הבוסית הגדולה של אינטל ישראל (וגם סגנית נשיא באינטל העולמית), עושה מעבר חזרה מהייטק לחינוך ונכנסת לתפקיד יו"רית מועצת המנהלים של מטח – המרכז לטכנולוגיה חינוכית.  היא מחליפה את פרופ' עמי מויאל, שעובר לתפקיד חדש ומרשים לא פחות – יו"ר ות"ת (שזה בעצם הוועדה שמחליטה מה קורה באקדמיה).

אבל רגע, מי זו מקסין? תואר ראשון בכימיה ופיזיקה ותואר שני בכימיה יישומית - כולם מהאוניברסיטה העברית. את הקריירה שלה התחילה בכלל כמורה בתיכונים בירושלים! ואז... בום! קריירה מטורפת באינטל, כולל ניהול מפעלים בקריית גת, סגירות, פתיחות, בניות – הכול. בדרך היא גם הספיקה להיות בדירקטוריון של בנק ישראל, באוניברסיטה העברית, בנתיבי איילון ולקבל פרסים כמו פרס התעשייה, פרס הוגו רמניסאנו ואפילו להדליק משואה ביום העצמאות!

מנכ"ל מטח, יוסי בידץ (גם הוא בוגר העברית, כמובן), אמר שהוא בטוח שמקסין תביא איתה ים של ניסיון, אנרגיה, וחזון טכנולוגי לחינוך של העתיד.

ומקסין? היא אמרה שהיא "שמחה וגאה על הזכות להצטרף להובלת מטח בתקופה מאתגרת ומלאת הזדמנויות" – שזה תרגום מכובס ל-"יאללה, הולכים לעשות דברים גדולים!".

אז אם חשבתם שחינוך זה רק מבחנים ושיעורי בית - תחשבו שוב. עם מקסין בפנים, זה הולך להיות חכם, חדשני ובוודאי קצת מגניב.

תשכחו מחוטים. תשכחו מחשמל. תשכחו מכל מה שחשבתם שאתם יודעים על איך שבבים מדברים אחד עם השני. כי טרמאונט, סטארט-אפ ישראלי מבריק, פשוט הכריז: "יהי אור!" וגייס 50 מיליון דולר כדי להפוך את זה למציאות.

החברה נוסדה על ידי שני קוסמי פיזיקה – ד"ר הישאם טאהא וד"ר אבי ישראל – שנפגשו בזמן שפיצחו את סודות היקום באוניברסיטה העברית (שם גם קיבלו את הדוקטורט שלהם). המטרה שלהם? להחליף את החיבורים החשמליים המסורבלים בקסם סיבים אופטיים מהיר ואלגנטי. תחשבו על זה כמו לעבור מיוני דואר לטלפורטציה.

את סבב הגיוס הובילה Koch Disruptive Technologies (נשמע כאילו הם תמיד עם משקפי שמש, גם בלילה), עם שותפים נוצצים כמו AMD Ventures, Hitachi Ventures, קרן Samsung Catalyst ו-Wistron. גם Grove Ventures חזרו למסיבה – כי הם ידעו שזה הולך להיות להיט.

אז מה כל כך מיוחד? הטכנולוגיה של טרמאונט גורמת לנתונים לעוף פי 100 יותר מהר, תוך כדי שהיא צורכת רק 30% מהחשמל הרגיל. זה כמו לתת ללפטופ שלכם גם ג'ט-פק וגם שייק ירוק בו זמנית.

הסוד שלהם? משהו שנקרא PhotonicPlug ו-PhotonicBump - שזה אולי נשמע כמו תנועות ריקוד עתידניות, אבל בעצם מדובר בשיטה פטנטית שמחברת אור ושבבים לחברים הכי טובים. זה מאפשר למעבדי AI, מרכזי נתונים ועוד גאדג'טים מתקדמים לתקשר כאילו הם בסרט מדע בדיוני.

"אנחנו כבר שולחים מוצרים בכמויות קטנות", אמר המנכ"ל הישאם טאהא, כנראה עם משקפי מעבדה וחיוך גאה. "ולראשונה, מעבדי AI מדברים אחד עם השני באמצעות אור. זה קורה!".

אז בפעם הבאה שהמחשב שלכם טוען סרטון תוך 0.0001 שניות, תזכרו: אי שם בישראל, שני פיזיקאים החליטו שחשמל זה איטי מדי והאור הוא הדרך הנכונה. והעתיד? הוא פשוט זוהר.

אם יש מישהי שיודעת איך להפוך את המורכב לפשוט, את הרעיון למוצר ואת הלקוח למרוצה – זו דרורית גולדזנד. עם תואר ראשון בפיזיקה, מתמטיקה ומדעי המחשב (מהאוניברסיטה העברית, כמובן) ותואר שני במנהל עסקים, היא לא רק יודעת לחשב אינטגרלים – היא גם יודעת איך לגרום להם לעבוד בשבילך.

לאחר קריירה מרשימה בחברות כמו אמדוקס, יבמ, NCR וטלדור, בהן ניהלה קבוצות פיתוח, הובילה מכירות מורכבות ופיתחה שיתופי פעולה בין-לאומיים - דרורית עושה את הצעד הבא ומצטרפת לקבוצת אמן כראשת תחום פתרונות לממשלה וללקוחות אסטרטגיים. בקיצור: היא הולכת לעשות סדר במורכבות, ולהכניס טכנולוגיה איפה שצריך - ולעשות את זה בסטייל.

אסף בר, מנכ"ל איטרניטי מקבוצת אמן, נשמע מרוצה במיוחד: "הניסיון הרב, היכולות וההשכלה שלה הופכים אותה לבחירה האידיאלית". דרורית לא רק מבינה אסטרטגיה, היא גם יודעת איך להוציא אותה לפועל, עם גישה אנושית, יצירתית וממוקדת לקוח. מה אם נדרש לנהל ממשקים מרובי-גורמים בסביבה רגישה? היא כבר עשתה את זה לפני שהמציאו את המונח.

בתפקידה החדש, היא תוביל את הפעילות מול המגזר הציבורי והלקוחות האסטרטגיים, עם מיקוד בפרויקטים חדשניים, תהליכים חוצי ארגון ויכולות ביצוע מתקדמות במילים אחרות - היא תגרום לדברים לקרות בצורה הכי מדויקת שיש.

תארו לכם שמישהו מצליח להחזיר לחיים פטריות בנות 80 שנה. לא בשביל להכין פיצה, אלא כדי להבין איך העולם שלנו השתנה. זה בדיוק מה שעשו שתי חוקרות מהאוניברסיטה העברית: הן "העירו" פטריות ישנות שנשמרו מאז שנות ה־40, כדי לבדוק איך החקלאות המודרנית שינתה את הסביבה שלנו. הפטריות האלה, שנקראות Botrytis cinerea, גורמות למחלה בצמחים שנקראת "עובש אפור" - משהו שמזיק ליותר מ־200 סוגי ירקות ופירות. היום הן ממש חזקות ועמידות לחומרי הדברה, אבל פעם הן היו הרבה יותר "תמימות".

צוות החוקרות, בראשות ד"ר דגן שדה ובהנחיית פרופ' גילה כחילה בר-גל מהפקולטה לחקלאות, מזון וסביבה ע"ש רוברט ה. סמית (שתיהן בוגרות האוניברסיטה), בשיתוף חוקרים מהאוניברסיטה העברית, אוניברסיטת תל אביב, אוניברסיטת בן גוריון ומשרד החקלאות ופיתוח הכפר, גילה שהפטריות של פעם היו פחות אגרסיביות, פחות עמידות לחומרים כימיים ופחות מותאמות לסביבה של חקלאות תעשייתית. זה כאילו שהן חיו בעולם אחר - עולם בלי דשנים סינתטיים, בלי ריסוסים ובלי שדות ענקיים של גידול אחד.

המחקר הזה לא רק מגניב – הוא גם חשוב. הוא מראה לנו איך ההתערבות של בני האדם בטבע משפיעה על כל היצורים החיים, אפילו על כאלה שאנחנו לא רואים בעין. וזה גם נותן לנו רמזים איך אפשר לגדל אוכל בצורה חכמה יותר, בלי לפגוע בכדור הארץ. כל זה קרה בזכות אוסף ישן של פטריות שנשמר באוניברסיטה – כמו מוזיאון של מיקרובים! לפי צוות המחקר - זו רק ההתחלה. אפשר וכדאי ללמוד המון מהעבר כדי לשפר את העתיד!

למחקר המלא בכתב העת iScience >>>

אתן ואתם אולי חושבים שהמוח שלנו קולט את העולם כמו סרט חלק וזורם, נכון? אז זה לא בדיוק כך. מחקר חדש מגלה שהמוח שלנו בעצם עובד כמו נינג’ה עם מצלמת פלאש שמצלם תמונות מהירות של מה שאנחנו רואים, בערך 8 פעמים בשנייה! במאמר חדש, שפורסם בכתב העת "Trends in Cognitive Sciences", צוות חוקרים מהאוניברסיטה העברית בהובלת פרופ' אילת לנדאו (בוגרת האוניברסיטה), מציע לקרוא לזה "דגימת קשב" (Attentional Sampling) כדרך של המוח להתמודד עם כל הבלגן שיש סביבנו.

דמיינו מסיבה עם פיצה, גורי פנדה וריקודים – המוח לא יכול להתרכז בהכול בבת אחת, אז הוא פשוט קופץ בין הדברים במהירות על. אם צריך להתרכז בשני דברים, הוא מחלק את הזמן – 4 חלקיקי שנייה לפנדות ו-4 חלקיקי שנייה לריקודים. גאון, לא?

כל שנה, ארגון EMBO, הארגון האירופי לביולוגיה מולקולרית, מצרף חברות וחברים חדשים לקהילה המדעית שלו. השנה צורפו 6 חוקרים מישראל לארגון וכולם - בוגרי האוניברסיטה העברית!

פרופ' ערן משורר, המכון למדעי החיים ע"ש אלכסנדר סילברמן, האוניברסיטה העברית. פרופ' משורר חוקר אפיגנטיקה של תאי גזע ומודלים של מחלות נוירולוגיות. המעבדה שלו משתמשת בגישות חד-תאיות וברמת הגנום כולו כדי להבין את הרגולציה של הכרומטין והאפיגנטיקה בתאי גזע עובריים ונוירונליים, בתהליכי תכנות מחדש, ובמודלים פלוריפוטנטיים אנושיים של מחלות נוירו-דגנרטיביות, במיוחד מחלות הקשורות לרצפים חוזרניים של גלוטמין (polyQ), כגון מחלת הנטינגטון. פרופ' משורר בעל שלושה תארים מהאוניברסיטה העברית.

פרופ' אורן שולדינר, המחלקה לנוירו-ביולוגיה מולקולרית, מכון ויצמן למדע. מחקרו עוסק בחיווט ועיצוב מחדש של מעגלים עצביים. המנגנונים שבאמצעותם המוח שלנו מתעצב במהלך ההתפתחות עדיין אינם מובנים במלואם. מעבדתו משתמשת בכוח הגנטי של הדרוזופילה (זבוב הפירות) כדי לחקור את החיווט והעיצוב מחדש של מעגלים עצביים מתפתחים ברמה המולקולרית. עיצוב מחדש של נוירונים הוא תהליך קריטי לעיצובם של מעגלים עצביים בוגרים, וכאשר הוא משתבש, הוא נקשר למגוון רחב של הפרעות נוירו-פסיכיאטריות, כולל אוטיזם וסכיזופרניה. פרופ' שולדינר בעל שלושה תארים מהאוניברסיטה העברית.

פרופ' אילון שני, ביה"ס למדעי הצמח ואבטחת מזון, אוניברסיטת תל אביב. פרופ' שני עוסק בגילוי מונחה-CRISPR של מנגנוני הובלת הורמונים בצמחים.
מעבדתו חוקרת כיצד הורמונים בצמחים מועברים כדי לשלוט בהתפתחות ובתגובות למצבי עקה. עד כה הצליחו לזהות נשאים מרכזיים להובלה ארוכת-טווח של הורמונים, ולפתח כלים מבוססי CRISPR רב-ממוקדים כדי להתגבר על עודפות גנטית. לאחרונה, יישמו את הכלים הללו בגידולים כמו עגבנייה ואורז, מה חשף תכונות קריטיות לצמיחה, עמידות ליובש וקליטת חומרי הזנה. פרופ' שני בעל שלושה תארים מהאוניברסיטה העברית.

פרופ' יונתן שטלצר, המחלקה לביולוגיה מולקולרית של התא, מכון ויצמן למדע. פרופ' שטלצר חוקר כיצד תאים יוצרים את העובר היונקי. הקבוצה שלו שואפת להבין כיצד תאים עובריים מוקדמים מתמיינים ומתחייבים למסלולים ייחודיים. הם עובדים עם מודלים של יונקים, מעכבר ועד ארנבת, ומשלבים רעיונות ומומחיות מביולוגיה התפתחותית, אפיגנטיקה, ביולוגיה חישובית, טרנסגנטיקה ואפיגנומיקה חד-תאית. השאיפה היא להמשיך ללמוד מהעוברים כיצד לעצב ולעצב מחדש תוכניות תאיות, זיכרונות אפיגנטיים, ותפקוד רקמתי כולל. פרופ' שטלצר בעל שלושה תארים מהאוניברסיטה העברית.

פרופ' אסף ורדי, המחלקה למדעי הצמח ומדעי הסביבה, מכון ויצמן למדע. הקבוצה של פרופ' ורדי חוקרת את המנגנונים התאיים המעורבים בזיהוי ובהסתגלות לתנאי עקה סביבתיים מגוונים במהלך דינמיקת פריחות האצות באוקיינוס. המחקר עוסק באינטראקציות מרכזיות בין המאכסן לפתוגן (וירוסים וחיידקים) אשר מווסתות את גורלן של פריחות האצות, במטרה לגלות מסלולי איתות וחילוף חומרים חדשים הפועלים במהלך אינטראקציות אלו ואת השפעתם על תהליכים ביו-גיאו-כימיים גלובליים. פרופ' ורדי בעל שלושה תארים מהאוניברסיטה העברית.

פרופ' סטפן יונג, המחלקה לאימונולוגיה ורגנרציה ביולוגית, מכון ויצמן למדע. פרופ' יונג עוסק במקורות ותפקודים של פאגוציטים מונונוקלאריים.
במעבדתו חוקרים מונוציטים ומקרופאגים בפיזיולוגיה ובפתופיזיולוגיה באמצעות מוטגנזה מותנית, הדמיה של תאים בגוף חי ואסטרטגיות של העברת תאים. המיקוד שלו הינו במעי, בריאות ובמוח, תוך שימוש במודלים של בעלי חיים קטנים כדי לחקור את תפקידי התאים הספציפיים בהומאוסטזיס ובדלקת. פרופ' יונג השלים את הפוסט-דוקטורט שלו באוניברסיטה העברית.

שתי חוקרות וחוקר מהאוניברסיטה העברית (שלושתם בוגרים) זכו במענק ERC Advanced Grant היוקרתי של מועצת המחקר האירופית, המיועד לקידום מחקר חדשני ופורץ דרך. 

פרופ' דורית אהרונוב, מבית הספר להנדסה ומדעי המחשב ע"ש רחל וסלים בנין, על פיתוח אלגוריתמים קוונטיים חדשים והבנת יכולות החישוב של מחשבים קוונטים רועשים: המחקר יתקוף במשולב את שתי השאלות החשובות ביותר בתחום החישוב הקוונטי: הראשונה - בתחום מדעי המחשב. למרות מאמץ מחקר רב, ידועים לנו עד כה רק קומץ אלגוריתמים קוונטים ושיטות אלגוריתמיות קוונטיות יעילות. מה הוא טווח הבעיות החישוביות שאלגוריתמים קוונטים יכולים להאיץ משמעותית את פתרונן, וכיצד ניתן לפתח שיטות חדשות לגמרי לצורך פיתוח אלגוריתמים כאלו? השאלה השנייה נוגעת לפיזיקה. מחשבים קוונטים קרובים היום יותר מתמיד למימוש פיזיקלי, לאחר שתיקון שגיאות ורעש במחשבים קוונטים הודגם לאחרונה כיעיל במערכות קטנות. עם זאת עדיין אין בידינו תיאוריה אמיתית של השפעת שגיאות על יכולות החישוב של מחשבים קוונטים ואיננו מבינים האם וכיצד ניתן להשתמש במחשבים קוונטים עם רעש רב לצורכי חישוב. במחקר נפתח תיאוריה שתסביר את יכולות החישוב של מחשבים קוונטים רועשים, ונפתח שיטות אלגוריתמיות קוונטיות שבמקום להתייחס לשגיאות כאל מכשול, ישתמשו בשגיאות אלו ככלי עזר בחישוב הקוונטי, ובכך יעזרו בפיתוח אלגוריתמים קוונטים חדשים. 

פרופ' אלי נלקן, ממרכז אדמונד ולילי ספרא למדעי המוח, עבור מחקריו על הבסיס התאי והרשתִי של למידה מתמשכת: בעשרות שנים האחרונות חלה התקדמות משמעותית בהבנתנו תהליכים של פלסטיות סינפטית, מנגנונים ביולוגיים שעומדים מאחורי זיכרון ולמידה. ההבנה של התהליכים האלה יצרה תעלומה: יש פער משמעותי בין הפסיכולוגיה והקוגניציה של זיכרון לבין התהליכים הביולוגיים העומדים מאחוריהן. למשל, זיכרונות יכולים להחזיק מעמד הרבה שנים, ובעלי חיים מסוגלים להוסיף זיכרונות חדשים מבלי לפגוע בישנים. מצד שני, הנתונים והמודלים הקיימים אינם תומכים ביציבות או בצבירה מתמדת של זיכרונות לאורך החיים ("למידה מתמשכת"). 

בפרויקט זה, פרופ' נלקן יחקור למידה מתמשכת של צלילים בחולדות, תוך מדידת יציבות הזיכרונות ובחינה ביקורתית של מודלים המתארים למידה וזיכרון. פרויקט זה יעסוק בתעלומות העמוקות של הזיכרון כאשר עומס הזיכרון גבוה — מצב שטרם נחקר בעבר במודלים של בעלי חיים.

פרופ' תמר ציגלר, ממכון איינשטיין למתמטיקה, עבור מחקרה בתחום שבין דינמיקה, תורת המספרים האדיטיבית וגאומטריה אלגברית: פרופ' תמר ציגלר מחזיקה בקתדרה על שם הנרי ומניה נוסקוויט במתמטיקה במכון איינשטיין למתמטיקה. 

עבודתה של ציגלר מציגה שיטות מתוך התאוריה הארגודית, החוקרת את ההתנהגות ארוכת הטווח של מערכות דינמיות, לפתרון בעיות ותיקות בקומבינטוריקה ותורת המספרים. דוגמה בולטת לכך היא השימוש בדינמיקה על מניפולים(nilmanifolds) להוכחת השערות הארדי–ליטלווד למספר הפתרונות הראשוניים של מערכות של משוואות ליניאריות במורכבות סופית. הצעת המחקר שלה עוסקת בשאלות קצה בדינמיקה, תורת המספרים וקומבינטוריקה אדיטיבית, ובשנים האחרונות גם חושפת קשרים חדשים לתופעות של יציבות בגאומטריה אלגברית.

ברכותינו!

חוקרים ישראלים פיתחו בדיקת דם מהפכנית לגילוי מוקדם של מחלת פרקינסון אשר מסוגלת לזהות את המחלה לפני הופעת תסמינים מוטוריים ניכרים. הבדיקה, שפותחה במעבדתה של בוגרת העברית, פרופ' חרמונה שורק באוניברסיטה העברית בירושלים, מודדת שברי חומר גנטי בזרם הדם הקשורים לנזק נוירולוגי. תוצאות מחקר על יעילותה ודיוקה של הבדיקה, שנערך על ידי דוקטורנט נמרוד מדרר מהאוניברסיטה העברית, פורסמו בכתב העת המדעי Nature Aging.

הבדיקה יכולה להבחין בין חולי פרקינסון בשלב טרום-תסמיני לבין אנשים בריאים בדיוק גבוה על ידי הערכת שני סמנים ביולוגיים מולקולריים, שברי RNA תעבורתי (tRFs). עלייה ב-tRFs ספציפיים לפרקינסון וירידה ב-tRFs מיטוכונדריאליים מסמנים את השלבים המוקדמים של המחלה עם דיוק אבחוני של 0.86. בדיקה לא פולשנית זו יכולה להועיל לאלו המועדים גנטית לפרקינסון ולסייע בניסויים קליניים לתרופות חדשות. פרופ' שורק מדגישה את הפוטנציאל של גילוי מוקדם, לעזור לפתח טיפולים משני מחלה ולהתמודד עם חששות בקרב אלו עם היסטוריה משפחתית של פרקינסון. הבדיקה יכולה גם לסייע בזיהוי תסמינים טרום-מוטוריים ולאפשר שינויים באורח החיים להאטת הופעת התסמינים ולשפר את אמינות הניסויים הקליניים.

למאמר המלא באנגלית >>>

צוות מחקר בין-לאומי, בהובלת ד"ר תומר איטקין, בוגר העברית, טוען כי הוא הראשון בעולם שמצא שיטה חדשנית "להעיר" תאי גזע בוגרים במעבדה לשימוש בהחידוש מח עצם להשתלות. הממצאים, שפורסמו בכתב העת המדעי Nature Immunology, מהווים פריצת דרך שיכולה לשפר משמעותית את שיעורי ההצלחה עבור מטופלים שמקבלים השתלות מח עצם.

"לעיתים, גם אם התורם מתאים לאדם הזקוק לטיפול, אין לתורם מספיק תאי גזע להשתלה", אמר ד"ר איטקין, מהפקולטה לרפואה של אוניברסיטת תל אביב ומרכז הרפואי שיבא. האתגר בחידוש מח עצם הוא שתאי גזע - אשר פעילים מאוד בדם חבל הטבור ויכולים להתחדש בעצמם - הופכים ל"רגועים" או רדומים במח עצם בוגר וחלק מהתורמים יכולים לספק רק "תפוקה נמוכה מאוד של תאי גזע, שאינה מספיקה להשתלה", הסביר ד"ר איטקין. ממצאי המחקר עולה כי "השיטה החדשה מרחיבה משמעותית את מאגר תאי הגזע הזמינים להשתלה. בנוסף, ניתן להשתמש בשיטה לטיפול במטופלים שעברו מספר סבבים של כימותרפיה או טיפול גנטי ואין להם מספיק תאי גזע בריאים משלהם". ד"ר איטקין מאמין שהמחקר לא אמור לקחת יותר מחמש שנים כדי להגיע לשלב ניסוי קליני ואז לקבל אישור FDA. זה גם פותח הרבה הזדמנויות בתחומים אחרים, כולל שימוש בשיטה החדשנית ברקמות ללא תאי גזע.