Monthly Archives: פברואר 2019

ביום ראשון, 10 במרץ 2019, יקיים הטכניון ברחבי חיפה את אירוע “מדע על הבר” בהשתתפות 6 חוקרות שירצו ב-6 פאבים בעיר. כל ההרצאות יחלו בשעה 20:00

ביום ראשון, 10 במרץ 2019, יציין הטכניון את יום האישה הבינלאומי בהרצאות מקבילות של 6 חוקרות שירצו ב-6 פאבים בעיר. האירוע מתקיים בחסות פרופ’ אילת טל יועצת נשיא הטכניון לקידום נשים במדע ובהנדסה.

כל ההרצאות יחלו בשעה 20:00. מספר המקומות מוגבל. אנא הבטיחו את מקומכם מראש. לרישום נא ללחוץ כאן

להלן רשימת ההרצאות:

סינקופה (כיאט 5)

מהפקולטה לרפואה ע”ש רפפורט תרצה על “משפע לחסר – אבולוציה של חיידקים תחת רעב ממושך”.
פרופ׳ הרשברג חוקרת את האבולוציה של חיידקים ומנסה להבין את היכולת המופלאה שלהם לייצר שונות באופן מהיר ואיך יכולת זאת מאפשרת לחיידקים להסתגל במהירות לשינויים קיצוניים בסביבתם״.

פרופ’ רות הרשברג

שאנן (שלום עליכם 3)

ד”ר אוקסנה סטלנוב מהפקולטה להנדסת אווירונוטיקה וחלל תרצה על “גלי קול וכלי טיס”.
ד”ר סטלנוב עוסקת במחקר בין-תחומי של אינטרקציה בין זרימת אוויר והיווצרות גלי קול. בין השאר היא מפתחת מערכות דגימה זעירות ואלגוריתמים מתקדמים למצלמות אקוסטיות לזיהוי מקורות קול.

ד”ר אוקסנה סטלנוב

נולה סוקס (שלום עליכם 4)

פרופ’ שנהב כהן מהפקולטה לביולוגיה תרצה על “בניית שרירים – המפתח לחיים בריאים”.
פרופ’ כהן פיתחה תחום מחקר חדש המשלב בין ביולוגיה של שריר והביוכימיה של מערכת האוביקוויטין-פרוטאוזום. היא חוקרת מנגנונים מולקולריים הקשורים בהיחלשותו של השריר (אטרופיה) בעקבות השמנה או הרעבה, הזדקנות, פגיעות עצביות ומחלות שונות  כגון סוכרת, סרטן ואי ספיקת לב.

פרופ’ שנהב כהן

קפה הפינה (מסדה 43)

ד”ר כנרת תאודורסקו מהפקולטה להנדסת תעשייה וניהול ע”ש דוידסון תרצה על “החיפוש אחר התנהגויות חיפוש”.
ד”ר תאודורסקו עוסקת ביחסי הגומלין בין חיפוש אופטימלי להתנהגות אנושית – מדוע אנשים חורגים מן החיפוש האופטימלי? מתי הם מחפשים מעט מדי ומתי יותר מדי?

ד”ר כנרת תאודורסקו

קפה טיפול ( מסדה 1)

אדר’ מתניה ז”ק מהפקולטה לארכיטקטורה ובינוי ערים תרצה על “נוף מעצב עיר”.
ז”ק, היא חברת סגל במסלול לאדריכלות נוף בפקולטה לארכיטקטורה ובינוי ערים בטכניון ומייסדת סטודיו ז”ק – רייכר _ s–r המתמחה במבנים ושטחים פתוחים משולבים, המבוססים על מיפויים אזוריים וארציים, ויחס בין אדם לסביבה.

אדר’ מתניה ז”ק

אפטר דארק (דרך יפו 30 )

פרופ’ אילת ברעם-צברי מהפקולטה לחינוך למדע וטכנולוגיה תרצה על “תקשורת המדע בעידן הפוסט-אמת”.
פרופ’ ברעם-צברי, ראש קבוצת המחקר לתקשורת המדע וכתבת מדע לשעבר, היא חברת האקדמיה הצעירה הישראלית. מחקרה שואל כיצד אנשים שאינם מדענים משתמשים במדע בחייהם, וכיצד לתמוך במדענים שרוצים לערב את הציבור במחקרם.

פרופ’ אילת ברעם-צברי

————————————————————

“נשים בטכניון” גם ב – אתר ; פייסבוק ; אינסטגרם

(מימין לשמאל) הסטודנטיות ירדן שפירא וטל אלון עם המנחה פרופ’ בני קימלפלד

מערכת מידע שפיתחו סטודנטיות מהטכניון עם המרכז הרפואי לגליל נוסתה בהצלחה רבה

טל אלון וירדן שפירא סטודנטיות מתוכנית המצוינות “לפידים” בפקולטה למדעי המחשב בטכניון פיתחו מערכת מידע חדשנית שנועדה לסייע להנהלת המרכז הרפואי לגליל בנהריה לקבל החלטות מושכלות ומבוססות מידע בשעת חירום. לאחרונה פעלה המערכת בהצלחה ב”תרגיל מלחמה” שהתקיים במרכז הרפואי בשיתוף האגף לשעת חירום במשרד הבריאות, צה”ל (פיקוד העורף), משטרה, מד”א, שרותי כיבוי והצלה ועיריית נהריה. הסטודנטיות יצרו מערכת טכנולוגית חדשנית ויעילה המציגה להנהלת המרכז הרפואי, בתצוגה נוחה וידידותית, מגוון גדול של נתונים חיוניים בזמן אמת: מספר האנשים במחלקה, צפי אשפוזים, צפי שחרורים, וזמינות של חדרי ניתוח ושל מנות דם.

הסטודנטיות טל אלון וירדן שפירא, ביצעו את הפרויקט בהנחיית פרופ’ בני קימלפלד, האחראי האקדמי על תוכנית המצויינים של הפקולטה “לפידים,” ותוך שיתוף פעולה עם מחלקת מערכות המידע והנהלת המרכז הרפואי לגליל. “הפרויקט נולד בפגישה שלי עם ד”ר זיו פז, עוזר מנהל המרכז הרפואי לטכנולוגיה וחדשנות ומנהל היחידה לראומטולוגיה במרכז הרפואי לגליל,”, מספר פרופ’ קימלפלד. “הוא צפה ששיתוף פעולה בינינו עשוי להועיל להם בהקשרים של בסיסי נתונים, ניתוח מידע ועוד. כמעט במקביל פנו אליי סטודנטים מתוכנית ״לפידים״ בבקשה שאמצא להם פרויקטים עם ‘העולם האמיתי’, בהם יוכלו להביא לידי ביטוי את כישוריהם הטכנולוגיים, היזמיים והניהוליים, וכך להשפיע באופן מיידי.”

כך נולד החיבור בין הפקולטה למרכז הרפואי. לאחר שהועלו כמה רעיונות לפרויקטים משותפים ציינו אנשי המרכז את תרגיל ההיערכות : תרגול של תרחישי מלחמה ואירועים מורכבים מרובי נפגעים. במרכז הרפואי ציינו כי הבעיה באירועים כאלה היא שהמידע המגוון – מיקומי הצוותים, דרגות הפציעה, העומס במחלקות וכו’ – אינו זמין להנהלת המרכז באופן ישיר ובזמן אמת; כדי לקבל את המידע הזה הם נדרשים לפנות לאנשי המחשוב.

הסטודנטיות ירדן שפירא (מימין) וטל אלון

הסטודנטיות טל אלון וירדן שפירא, עם שלי שלם, תומר ביטון ומרק ליפשיץ ממחלקת מערכות המידע של המרכז, החלו במיפוי מקורות המידע. מדובר בכ-150 מערכות שונות, ולכן נדרשה מערכת אינטגרטיבית שתשקף את המידע הרלוונטי באופן ידידותי ופשוט להנהלה. הסטודנטיות ערכו את הפרויקט מתוך גישה של Full Stack – עבודה הוליסטית שמטפלת בכל ההיבטים מהשרת ומסד הנתונים ועד ממשק המשתמש. “בלימודים בפקולטה למדעי המחשב,” אומר פרופ’ קימלפלד, “אנחנו מקנים לסטודנטים המון כישורים טכנולוגיים וגם כישורים רכים כגון עבודת צוות ותקשורת בין-אישית, אבל טל וירדן נדרשו להתמודד גם עם אספקטים אדמיניסטרטיביים. כל המלצה שלהן הייתה חייבת לעבור שורה של גורמים שיאשרו אותה, יתקנו אותה או ישללו אותה. הן עבדו בקצב מהיר מאוד יחסית למקובל בארגונים גדולים כגון בתי חולים. כאשר התבקשו למצוא פתרון לבעיה, הן היו חוזרות תוך מספר ימים עם פתרון, מה שהפתיע שוב ושוב את צוות המרכז.”

לדברי פרופ’ קימלפלד, “עבורנו, כאנשי מדעי המחשב, שיתופי פעולה כאלו הינם הזדמנות מצוינת לפתח טכנולוגיות חדשניות. מה שחסר לנו בדרך כלל הוא מאגר המידע העצום שקיים בארגונים ציבוריים ותעשייתיים פעילים, וכאן ניתנה לנו הגישה הזאת בתהליך של שיתוף פעולה הדוק שאיפשר גישה לשרתים ולמידע מבלי לסכן את פרטיות החולים. אנחנו כבר מקיימים פגישות על פרויקטים נוספים, ויש כאן פוטנציאל לעבוד גם עם גורמים אחרים שזקוקים לעיבוד מידע. בחיבורים כאלה אנחנו יכולים לשתף לא רק סטודנטים נוספים, אלא גם חברי סגל שמעוניינים לעבוד על מאגרי מידע גדולים במחקריהם, ובכך עשויים לסייע לאותם גורמים.”

בשנים האחרונות פועל המרכז הרפואי לגליל, בראשות בוגר הפקולטה לרפואה בטכניון ד”ר מסעד ברהום, להטמעת מיזמים טכנולוגיים. מנהל המרכז הרפואי לגליל ד”ר מסעד ברהום אמר: “אני מבקש להודות לטכניון ולפרופ’ קימלפלד על שיתוף הפעולה שאפשר לנו לשלב את המערכת שפיתחו הסטודנטיות בתרגיל משמעותי נרחב שקיימנו לאחרונה. אין ספק שהאתגר המרכזי היום הוא שילוב ואינטגרציה של מידע הזורם ממערכות רבות ושונות. היכולת לשלב מידע ולייצר תמונת מצב בזמן אמת חיונית לניהול נכון בשעת חירום. אני שמח על שיתוף הפעולה ומאמין כי צפויים לנו מיזמים נוספים שבהם נוכל לשלב כוחות בעיצוב מערך מוביל בתחום מערכות המידע לשימוש בשגרה ובחירום כאחד.”

תוכנית המצוינות “לפידים” של הפקולטה למדעי המחשב בטכניון יצאה לדרך לפני עשור במטרה לאתר ולהכשיר את מנהיגי העתיד בתעשיית ההייטק. הסטודנטים בתוכנית משלימים תוכנית לימודים מלאה באחד ממסלולי הלימודים בפקולטה למדעי המחשב. בנוסף הם לומדים קורסים ביזמות ובניהול בפקולטה להנדסת תעשייה וניהול ע”ש דוידסון. הסטודנטים בתוכנית מקבלים פטור מלא משכר לימוד ומלגת קיום חודשית, מחשב, מתחם לימודים משותף בפקולטה, וכן ליווי אישי של חבר סגל.

באירוע שהתקיים בטכניון השתתפו כ-280 תלמידים מרחבי הארץ

כיתוב: (מימין לשמאל) יהודית דסקלו, נאדין סלאמה, רון עמית, דולב רביבו ופרופ’ אילת פישמן

רון עמית, תלמיד י”ב בבית הספר התיכון הראל במבשרת ציון, הוא הזוכה במקום הראשון באולימפיאדת הביוטכנולוגיה שהתקיימה בשבוע שעבר בטכניון. הפרס הוא מלגת לימודים לשנה הראשונה בטכניון.

אולימפיאדת הביוטכנולוגיה, שהתקיימה בטכניון זו השנה השנייה, היא יוזמה משותפת של הפקולטה להנדסת ביוטכנולוגיה ומזון בטכניון והפיקוח על מגמת הביוטכנולוגיה במשרד החינוך. את האירוע הובילו מפמ”רית ביוטכנולוגיה במשרד החינוך יהודית דסקלו ופרופ’ אילת פישמן, חברת סגל בפקולטה ויו”ר ועדת המקצוע במשרד החינוך. יחד איתן היה בוועדת הבחינה פרופ’-משנה עומר יחזקאלי, גם הוא מהפקולטה.

הזוכה רון עמית הוא תלמיד י”ב בבית הספר התיכון הראל במבשרת ציון. בפרויקט שהציג באולימפיאדה הוא חקר את השפעתה של קרינה סלולרית כגורם עקה על פגיעה בחלבונים הקשורים בהתפתחות מחלת אלצהיימר. ד”ר רותם פניגר-בריש, המרכזת את מגמת הביוטכנולוגיה בתיכון הראל, מספרת כי מחלת האלצהיימר נחקרת כבר כמה שנים על ידי תלמידי המגמה בשיתוף עם פרופ’ אהוד כהן מהאוניברסיטה העברית והמרכז הרפואי הדסה. רון עמית ערך את המחקר עם אחיו התאום (הזהה) עומר עמית ועם ניב סבן. לדבריו, החשיפה לקרינה בניסוי הייתה קצרה מכדי לקבוע השפעות מובהקות ולכן נדרשים מחקרים נוספים כדי לקבוע אם קיימת השפעה כזאת.

במקום השני זכתה נאדין סלאמה, תלמידת י”ב בתיכון האורתודוקסי הערבי בחיפה, שחקרה את ההשפעות של ריכוזי אמוניה גבוהים על אלמוגים ופיתחה שיטה לניטור של מצבי עקה המסכנים את האלמוגים. במקום השלישי זכה דולב רביבו מתיכון אורט ע”ש יצחק רבין בגן יבנה, שחקר את השפעתה של קרינת אולטרה-סגול על מערכות קיפול ופירוק חלבונים בשמרי אפייה.

האירוע, שבו השתתפו כ-280 תלמידות ותלמידי י”ב ממגמות הביוטכנולוגיה ברחבי הארץ, נפתח בסרטון שהציג את הישגי הביוטכנולוגיה ואת השפעתם על רווחת האנושות. דיקנית הפקולטה להנדסת ביוטכנולוגיה ומזון פרופ’ מרסל מחלוף הודתה למארגנים ואמרה: “מרגש אותי לראות כל כך הרבה תלמידים שמתעניינים בעולם הביוטק. ישראל ידועה כאומת הסטארטאפ אבל אני מאמינה שבעשורים הבאים, הביוטק הוא שיוביל את התעשייה הישראלית. ענף הביוטק מצריך משאבים גדולים מאוד וגם האקזיטים שקורים בו הם עצומים, אבל מה שחשוב יותר מהכול הוא תרומת הביוטק לאנושות.”

פרופ’ אילת פישמן תיארה את ההתפתחות הדרמטית בענפי הביוטכנולוגיה בישראל ואת ההכשרה הנרחבת והמעמיקה שמקבלים הסטודנטים בפקולטה בטכניון. היא אמרה כי “כיום אנחנו עוסקים בין השאר במיפוי המוח, בגידול בשר במעבדה, בהובלת תרופות, בהנדסת רקמות ובפיתוח ביודיזל מבוסס אנזימים.” מפמ”רית ביוטכנולוגיה במשרד החינוך יהודית דסקלו אמרה כי “ביוטכנולוגיה היא חוד החנית של ענפי המזון, הרפואה והחקלאות, ומאחורי כל פיתוח בתחום עומדים חוקרים שהתחילו את דרכם כתלמידים כמוכם.”

התלמידים שהגיעו לשלב הגמר הציגו את עבודותיהם בפני השופטים, ולאחר מכן התקיימו הרצאותיהם של שני חברי סגל מהטכניון: פרופ’ אבי שרודר מהפקולטה להנדסה כימית ע”ש וולפסון בטכניון (יתרונות הננוטכנולוגיה בטיפול רפואי) ופרופ’ בעז מזרחי מהפקולטה להנדסת ביוטכנולוגיה ומזון (חומרים בהשראת הטבע). לאחר ההרצאות הוכרזו הזוכים באולימפיאדה. המחקרים שהוגשו לתחרות נשפטו במדדים של יצירתיות, חדשנות ותרומה למדינת ישראל.

מימין לשמאל: ד”ר זהבית כהן, ד”ר שולמית קפון, פרופ’ יהודית דורי, פרופ’ פרץ לביא, פרופ’ סיבל ארדורן ופרופ’ ארתור בקר

כנס מדעי הלמידה החמישי בישראל התקיים בטכניון ביום חמישי, 31 לינואר 2019, בהובלת הפקולטה לחינוך למדע וטכנולוגיה. בכנס שהתקיים במעמד נשיא הטכניון פרופ’ פרץ לביא, השתתפו יותר מ- 200 חוקרים ותלמידי מחקר, וכ- 50 נציגים ממשרד החינוך. המרצים המרכזיים בכנס  היו פרופ’ סיבל ארדורן (Prof. Sibel Erduran) מאוניברסיטת אוקספורד שבבריטניה, ופרופ’ ארתור בקר (Prof. Arthur Bakker) מאוניברסיטת אוטרכט שבהולנד. בנוסף התקיימו בכנס 14 סדנאות מחקר ושולחנות עגולים בהובלה ושיתוף פעולה של חברי סגל ממוסדות ההשכלה הגבוהה בכל הארץ, וכן מושב פוסטרים אינטראקטיבי של חוקרים צעירים ודוקטורנטים.
בסיום הכנס  התקיים פאנל שעסק בסוגיית המעבר ממחקר ופיתוח להטמעה במערכת החינוך בהובלתה של כלת פרס ישראל לחינוך פרופ’ נאוה בן צבי.

המחקר במדעי הלמידה הינו מחקר אינטרדיסציפלינרי הנשען על דיסציפלינות ופרדיגמות מחקר מגוונות כגון מדעי המידע, מדעי הקוגניציה, בינה מלאכותית, מדעי המוח, אנתרופולוגיה קוגניטיבית, פסיכולוגיה חינוכית וחקר עיצוב סביבות למידה. הכנס התקיים זו השנה החמישית, ומטרתו היתה להפגיש חברי סגל, חוקרים צעירים, מפתחי תכניות לימודים, מכשירי מורים וסטודנטים לתארים גבוהים כדי לעודד חשיפה למחקרים בתחום מדעי הלמידה ולשמש במה ליצירת שיח פורה.

הוועדה המארגנת של הכנס כללה את ד”ר שולמית קפון, ד”ר זהבית כהן והדיקנית פרופ’ יהודית דורי.

הכנס התקיים בתמיכת קרן נשיא הטכניון.

פרופסור סיבל ארדורן מדברת על דרכים להפוך את התהליכים האפיסטמיים והתוצרים של המדע נגישים וברורים לפרחי הוראה ומורים

משמאל לימין: פרופ’ פרץ לביא, פרופ’ יהודית דורי, ד”ר שולמית קפון וד”ר זהבית כהן מקשיבים להרצאתה של פרופ’ סיבל ארדורן

פרופסור ארתור בקר מדגים למידת מתמטיקה מעוגנת גוף

מושב פוסטרים חוקרים צעירים ודוקטורנטים

מושב פוסטרים חוקרים צעירים ודוקטורנטים

ד”ר נעם קפלן

חוקרים בפקולטה לרפואה ע”ש רפפורט בטכניון מציגים גילויים חדשים על התארגנות הדי-אן-איי במהלך היווצרות הזרע והשלכותיה על האורגניזם העתידי. את המחקר שהתפרסם אתמול בכתב העת Nature Structural & Molecular Biology ערכו ד”ר נעם קפלן יחד עם הסטודנטית (לתואר שני) הייא חורי ועמיתיהם בבית החולים לילדים בסינסינטי. את צוות המחקר בסינסינטי הובילו פרופ’ סטושי נמקאווה וסטודנט המחקר קריס אלווטאם.

הדי-אן-איי בתא החי ארוז, עם החלבונים הקשורים אליו, בקומפלקס מולקולרי הקרוי כרומטין. אף שהכרומטין משמש לכאורה רק כ”מארז” של המידע הגנטי המוכל בדי-אן-איי, האופן שבו נארז הדי-אן-איי משפיע משמעותית על המערכות המופעלות בתאים. אריזה הדוקה מדי של הדי-אן-איי, לדוגמה, עלולה להסתיר אותו מהמנגנונים הביולוגיים שאמורים לקרוא ולפענח אותו ובכך להביא להשתקת גנים מסוימים.

במחקר הנוכחי נבחנה התארגנות הדי-אן-איי בכרומטין במהלך הספרמטוגנזה (spermatogenesis) – התפתחות הזרע. ספרמטוגנזה היא תהליך שנחקר רבות, אולם בשל מגבלות טכנולוגיות לא פוענחה עד כה צורת אריזת הדי-אן-איי בתהליך זה בפירוט. כעת הצליחו החוקרים באתגר זה באמצעות טכנולוגיה חדשנית בשם Hi-C,  המשלבת ניסוי ביולוגי וניתוח חישובי וכך מאפשרת לאמוד את ההתארגנות המרחבית של הדי-אן-איי בדיוק רב.

הייא חורי

בכל יום נוצרים בגוף האדם מאות מיליוני תאי זרע. אחד השלבים הקריטיים בהיווצרות תאי הזרע הוא המיוזה (חלוקת ההפחתה). במהלך המיוזה מתרחש מהלך דרסטי של ארגון מחדש של אריזת הדי-אן-איי. בתהליך זה הכרומוזומים נדחסים לקראת חלוקת ההפחתה. יותר מכך, הכרומוזומים הדחוסים מחליפים ביניהם מקטעים שונים וכך מגדילים את המגוון הגנטי.

צוות המחקר הישראלי-אמריקאי הצליח לבודד תאי זרע של עכברים בתחילת המיוזה, כשהכרומוזומים דחוסים, ואז למדוד את המרחקים בין מיליוני צמדי נקודות בדי-אן-אי. החוקרים גילו כי המבנה המרחבי של הכרומטין מתחזק בהדרגה במהלך שלבי המיוזה השונים, עד שהוא מגיע לחוזק מרבי בזרע המבוגר. הם מעריכים כי הארגון התלת-ממדי האמור מאפשר לתאי הזרע לשפעל גנים רבים ומגוונים במהלך המיוזה, וכך מקנה לתאים אלה את היכולת להתחלק לתאים ייעודיים (עור, שריר וכו’) אחרי ההפריה. לדברי ד”ר קפלן, “בעתיד אנו מתכוונים להשתמש בשיטות אלה כדי להבין כיצד המבנה המרחבי של הגנום עשוי להשפיע על הפוריות.”

המחקר נערך בסיוע מכוני הבריאות האמריקאים (NIH), קרן עזריאלי ומלגת טאוב.

ד”ר נעם קפלן הצטרף לסגל הפקולטה לרפואה ע”ש רפפורט בטכניון בשנת 2016, וכאן הקים מעבדה אינטרדיסציפלינרית למיפוי המבנה המרחבי של הגנום ולחקר השפעתו על פעילות הגנום בבריאות ובחולי.

הייא חורי השלימה תואר ראשון בביולוגיה בטכניון וכיום היא עושה תואר שני במדעי הרפואה בטכניון.

קישור למאמר: https://go.nature.com/2NibMUU

שינויים בארגון הדי-אן-איי במהלך התפתחות תאי הזרע. משמאל לימין: תאי זרע מתפתחים (תחילת מיוזה), תאי זרע מתפתחים (לאחר מיוזה) ותאי זרע בוגרים. בשורה העליונה: תמונות מיקרוסקופ של התאים כאשר הדי-אן-איי מסומן בשחור. בשורה התחתונה: מפות אינטראקציה של ניסוי Hi-C, המתארות מבנים מרחביים של די-אן-איי (צורות מלבניות). אפשר לראות שבתחילת המיוזה, כאשר הדי-אן-איי דחוס, המבנים קיימים אך חלשים יותר; הם מתחזקים לאחר המיוזה; והם מגיעים לשיא חוזקם בתאי זרע בוגרים.

בחודש דצמבר זכתה חברת Jet-Eat, שהוכשרה באקסלרטור בטכניון, במקום הראשון באירוע הגמר של תוכנית EIT FAN 2018 החברה נבחרה מבין עשרות חברות שהתמודדו בתוכנית האירופית וזכתה ב-60 אלף יורו להמשך פיתוחה.

בעקבות ההצלחה של המחזור הראשון של התוכנית האירופית יוצא לדרך המחזור השני. התחרות פתוחה ליחידים וקבוצות שפיתחו רעיון או חברת סטארטאפ בתחומי המזון, התזונה, החקלאות וממשקיהם. זוהי תוכנית האצה לרעיונאים, ליזמים ולחברות הזנק בתחומים אלה והיא מתקיימת בישראל (בטכניון) ובחמש מדינות נוספות. בטכניון מתקיימת התוכנית בפקולטה להנדסת ביוטכנולוגיה ומזון יחד עם שטראוס גרופ, והמשתתפים מקבלים את המשאבים הדרושים להם כדי לקדם את הרעיון מבחינה טכנולוגית ועסקית.

בקיץ האחרון השתתפו בתוכנית בטכניון 10 חברות, ששלוש מתוכן הגיעו לשלב הגמר בצרפת: Kiinns, Natufia ו-Jet-Eat. Jet-Eat זכתה כאמור במקום הראשון על פיתוח טכנולוגיה לייצור בשר ובשר ממקור צמחי בהדפסת תלת-ממד. מייסדי החברה אשחר בן שטרית, אלכסיי טומסוב ועמית קינן מעריכים ש-Jet-Eat תוביל מהפכה דיגיטלית בעולם המזון על כל שלביו: פיתוח, ייצור והפצה.

רוצים להיות Jet-Eat הבאה? הגשת המועמדות לתוכנית פתוחה עד 13 במרץ 2019.

לפרטים נוספים ולקבלת קופון הנחה בדמי הרישום ניתן לפנות לד”ר אביטל רגב סימן-טוב avitalr@technion.ac.il

פרופ’ שי מנור

יונתן עפרוני, ד”ר גל דלל ופרופ’ שי מנור מהפקולטה להנדסת חשמל ע”ש ויטרבי זכו בפרס המאמר הטוב ביותר של AAAI  – האגודה לקידום הבינה המלאכותית. הפרס הוענק בכנס ה-33 של האגודה לאחר שוועדת השיפוט בחרה במאמר כמאמר מצטיין יחיד מתוך כ-1,150 מאמרים שהתקבלו לכנס ולמעלה מ-7,500 מאמרים שהוגשו. המאמר הזוכה נכתב עם ד”ר ברונו שרר ממכון אינריה (INRIA), צרפת.

הכנס ה-33 של AAAI  התקיים בין 27 בינואר ל-1 בפברואר בהונולולו, הוואי. מטרת הכנס היא לקדם את המחקר בתחום הבינה המלאכותית (AI) ואת שיתוף הפעולה בין מדענים, חוקרים, מהנדסים וגורמים בתעשייה.

המאמר, How to combine tree-search methods in Reinforcement Learning, מתמקד בנושא קבלת החלטות באמצעות עצי החלטה עם עומק גדול מאחד – עצי החלטה החוזים תוצאות עתידיות של כמה פעולות. אלה נמצאים בלב ההצלחה של AlphaZero, אלגוריתם הלמידה שניצח את אלוף העולם במשחק Go ונחשב לאחת ההצלחות הגדולות של קהילת האינטליגנציה המלאכותית. במאמר מוכיחים הכותבים שוני מהותי בין אלגוריתמים המבוססים על עצי החלטה עם עומק אחד לאלו עם עומק גדול מאחד. תובנה זו צפויה לשפר את ביצועי האלגוריתמים המבוססים על עצי החלטה, ובאופן כללי יותר, אלגוריתמים המבצעים פעולות על ידי חיזוי העתיד. אלגורתימים אלו משמשים במכוניות אוטונומיות, ברובוטים ובמשחקי מחשב.

פרופ’ מנור עוסק בתחום הלמידה החישובית (machine learning) וחוקר תהליכים של קבלת החלטות בסביבה מורכבת, דינמית ועתירת אי-ודאות. בנוסף הוא עומד בראש המרכז למערכות לומדות בטכניון. יונתן עפרוני עושה את הדוקטורט שלו בתחום קבלת החלטות אצל פרופ’ מנור, וד”ר גל דלל סיים את הדוקטורט אצל פרופסור מנור לאחרונה.

למאמר: https://arxiv.org/abs/1809.01843

ד”ר גל דלל

יונתן עפרוני

יום הולדת 210 שמח לצ’רלס דרווין: ממוצא המינים למוצא הרבייה המינית

יעל יוסילבסקי ובנימין פודבילביץ’ | הפקולטה לביולוגיה, טכניון

בשנת 1831 יצא קפטן רוברט פיצרוי (FitzRoy) בספינת הוד מלכותו ביגל (Beagle) למסע חקר, ולקח עמו את “מר צ’רלס דרווין, נכדו של ד”ר דרווין המשורר, כאדם צעיר בעל יכולות מבטיחות, בעל חיבה יתרה לגאולוגיה, ואכן לכל ענפי היסטוריית הטבע”⁽¹⁾; מסע זה הוביל להוצאת הספר החשוב ביותר שנכתב אי פעם בתחום מדעי החיים.

עץ המדגים את הקשרים בין משפחות חלבוני איחוי הנקראות fusexins; באדום: viral class II proteins; בירוק: חלבוני איחוי תאיים; בכחול: חלבוני איחוי המשמשים לרבייה מינית(7)

בספרו משנת 1859, “מוצא המינים בדרך הבירור הטבעי או השארת גזעים מחוננים במלחמת החיים”⁽²⁾ טוען דרווין כי אחד מהכוחות החזקים ביותר ביצירת שונות בין מינים הוא אבולוציה על ידי ברירה טבעית. זה היה הספר הראשון שתיאר את תהליך האבולוציה כעץ שבו מינים שונים בימינו התפצלו בעבר מאב קדמון משותף שנכחד⁽²⁾. תהליכי אבולוציה שולטים כמעט בכל תהליך, מהתפתחות של שפה⁽³⁾, דרך התפרצות מגפות⁽⁴⁾ וכאמור ביצירת מיני צמחים ובעלי חיים חדשים⁽⁵⁾.

כיצד נוצר מין חדש של בעל חיים? ראשית עלינו להגדיר מהו מין. בעלי חיים ממינים שונים (בטבע) אינם מסוגלים לקיים רבייה מינית ביניהם (שתביא לצאצאים פוריים). שינויים בהרכב הגנטי או בתנאי הסביבה מדור לדור עשויים להביא למצב בו אוכלוסיות הופכות נבדלות זו מזו ואינן מסוגלות לקיים רבייה מינית ביניהן, וכך למעשה מתפצל מין חדש ממין קיים. במרוצת הדורות ההבדלים הופכים גדולים יותר ויותר, והמינים הללו הופכים שונים יותר ויותר. מנגנונים רבים ומגוונים יכולים לתרום לכך, אולם אחד המשמעותיים הוא הצורך בהתאמה מושלמת של תאי המין בכדי לאפשר להם להתאחות יחד. איחוי זה (למשל של זרע וביצית) מביא ליצירת זיגוטה (ביצית מופרית), שממנה יתפתח יצור שלם.

שלב ראשון זה של רבייה מינית עשוי להיראות פשוט, אולם הוא מהווה למעשה את אחת התעלומות הגדולות ביותר שני תאים לא יתאחו זה עם זה ספונטנית; חלבוני איחוי מיוחדים הנקראים פיוזוגנים (fusogens) צריכים לתווך זאת,  אך זהותם בזרע וביצית בבעלי חוליות, ובכללם באדם, אינה ידועה.

אנו יודעים מיהם חלבוני האיחוי הפועלים באיחוי תאי מין ביצורים אחרים: טפיל המלריה וכמה מיני צמחים נעזרים בחלבון הנקרא “HAP2” לצורך רבייה⁽⁷⁾, ומגוון וירוסים נעזרים ב”class II fusion proteins” כדי לחדור לתא שאותו ידביקו. בנוסף, בתולעת C. elegans, שליש מכל התאים עוברים איחוי שנדרש ליצירת איברים שונים בעזרת חלבון שנקרא “EFF-1”⁽⁸⁾. באופן מפתיע, לחלבונים אלו מבנה כמעט זהה בטפילים, בצמחים, בווירוסים ובתולעים – והם מסוגלים לפעול זה עם זה ולהביא לאיחוי תאים בצלחת פטרי⁽⁷⁾.

הדמיון במבנה חלבוני האיחוי EFF-1, HAP2 ו-viral class II fusion protein מאפשר לנו להתחקות אחורה ולהניח כי היה בעבר אב קדמון משותף לכל החלבונים הללו, אשר ממנו התפצלו מספר משפחות⁽⁹⁾. האם חלבוני האיחוי של תאים עתיקים “נגנבו” בידי וירוסים שפלשו אליהם, או שמדובר במנגנון ויראלי שאומץ על ידי יצורים קדומים לצורך רבייה מינית? עדיין איננו בטוחים.

העץ האבולוציוני הראשון שצויר אי פעם בידי דרווין (10)

ככל שהמחקר יתפתח נוכל לזהות, לתאר ולמקם חלבוני איחוי חדשים לתוך עץ אבולוציוני שלם, כשם שדרווין תיאר בספרו: “מכל זמורות שפרחו על העץ בזמן שהיה רק שיח נשאו רק שתיים או שלוש, שגדלו והיו לענפים גדולים ונושאים ענפים אחרים; וככה רק מעטים מאוד בין המינים, שהיו במשך עידנים גיאולוגיים שחלפו בימי קדם, השאירו צאצאים חיים”⁽²⁾. באופן זה, רעיונותיו המקוריים של דרווין ממשיכים להתפתח עמנו במשך 160 השנים האחרונות, ולבטח ימשיכו לעשות כן.

מקורות:

1. FitzRoy, R., (1839). The narrative of the voyages of H.M. Ships Adventure and Beagle. London: Colburn [1st ed.] Proceedings of the second expedition, 1831-36. pp. 18-19.(תרגום חופשי)
2. צ’ארלס דרווין, מוצא המינים, תרגום: שאול אדלר, הוצאת מוסד ביאליק תש”ך 1960, ירושלים, עמ’ 89
3. Corballis, M. C. (2017). Language evolution: a changing perspective. Trends in Cognitive Sciences, 21(4), 229-236.
4. Su, S., Bi, Y., Wong, G., Gray, G. C., Gao, G. F., & Li, S. (2015). Epidemiology, Evolution, and Recent Outbreaks of Avian Influenza Virus in China. Journal of virology, 89(17), 8671-6.
5. Shapiro, B. J., Leducq, J. B., & Mallet, J. (2016). What Is Speciation?. PLoS genetics, 12(3), e1005860. doi:10.1371/journal.pgen.1005860
6. Springate, L., & Frasier, T. R. (2017). Gamete compatibility genes in mammals: candidates, applications and a potential path forward. Royal Society open science, 4(8), 170577. doi:10.1098/rsos.170577
7. Valansi, C., Moi, D., Leikina, E., Matveev, E., Graña, M., Chernomordik, L. V., Romero, H., Aguilar, P. S., & Podbilewicz, B. (2017). Arabidopsis HAP2/GCS1 is a gamete fusion protein homologous to somatic and viral fusogens. J Cell Biol, jcb-201610093.
8. Mohler, W. A., Shemer, G., del Campo, J. J., Valansi, C., Opoku-Serebuoh, E., Scranton, V., Assaf, N., White, J.G., & Podbilewicz, B. (2002). The type I membrane protein EFF-1 is essential for developmental cell fusion. Developmental cell, 2(3), 355-362.
9. Hernández, J. M., & Podbilewicz, B. (2017). The hallmarks of cell-cell fusion. Development, 144(24), 4481-4495.
10. Darwin, C. Notebook B: [Transmutation of species (1837-1838)]. ‘commenced. . . July 1837’. pp.36. http://darwin-online.org.uk/manuscripts.html(DAR121)

חוקרים בטכניון פיתחו פלטפורמה המאיצה פי 1,000 את תהליך הלמידה של מערכות בינה מלאכותית

קבוצת המחקר של ד”ר שחר קוטינסקי

חוקרים בפקולטה להנדסת חשמל ע”ש ויטרבי בטכניון פיתחו חומרה חדשנית המאיצה את תהליך הלמידה של מערכות בינה מלאכותית. את המחקר הובילו ד”ר שחר קוטינסקי והדוקטורנטית צפנת גרינברג-טולדו, והשתתפו בו הסטודנטים רועי מזור ואמיר חג’ עלי. מאמרם פורסם בכתב העת IEEE Transactions on Circuits and Systems  שמוציאה האגודה הבינלאומית למהנדסי חשמל ואלקטרוניקה (IEEE).

בשנים האחרונות חלה התקדמות משמעותית בעולם הבינה המלאכותית, בעיקר הודות למודלים של רשתות נוירונים עמוקות (DNNs). רשתות אלה, שתוכננו בהשראת המוח האנושי ודרכי הלמידה של האדם, מבצעות בהצלחה חסרת תקדים משימות מורכבות כגון נהיגה אוטונומית, עיבוד שפה טבעית, זיהוי רגשות בטקסט, תרגום, זיהוי תמונה ופיתוח טיפולים רפואיים חדשניים. זאת באמצעות למידה עצמית מתוך מאגר עצום של דוגמאות – תמונות, למשל. טכנולוגיה זו מתפתחת במהירות בקבוצות מחקר אקדמיות כמו גם בחברות ענק כגון פייסבוק וגוגל, הרותמות אותה לצורכיהן.

מכיוון שהלמידה מתוך דוגמאות דורשת כוח מחשוב רב היא מבוצעת לרוב במחשבים המכילים מעבדים גרפיים (GPU) המצטיינים בכך. עם זאת, מהירותם של מעבדים אלה עדיין נמוכה יחסית לקצב הלימוד הרצוי של רשתות הנוירונים ולכן המעבד עדיין מהווה צוואר בקבוק בתהליך זה. יתר על כן, השימוש במעבדים צורך אנרגיה רבה. לדברי ד”ר קוטינסקי, “למעשה יש לנו כאן חומרה שנועדה במקור לשימושים אחרים – גרפיקה, בעיקר – והיא אינה עומדת בקצב המהיר של הפעילות המתרחשת ברשתות הנוירונים. כדי לפתור את הבעיה הזאת אנחנו חייבים חומרה ייעודית שמותאמת לעבודה עם רשתות נוירונים עמוקות.”

ד”ר שחר קוטינסקי (משמאל) עם הדוקטורנטית צפנת גרינברג-טולדו

ואכן, קבוצת המחקר של ד”ר קוטינסקי פיתחה, ברמה התאורטית, מערכות חומרה המותאמות במיוחד לעבודה עם רשתות אלה ומאפשרות לרשת הנוירונים לבצע את שלב הלמידה במהירות גבוהה ובאנרגיה מופחתת. לדברי ד”ר קוטינסקי, “בהשוואה לעבודה עם מעבדים גרפיים, החומרה שלנו משפרת את מהירות החישוב פי 1,000 ומצמצמת את הצריכה האנרגטית ב-80%.”

החומרה שפיתחה הקבוצה מהווה פריצת דרך ושינוי תפישתי של ממש: במקום שיפור של מעבדים קיימים פיתחו חוקרי הטכניון מבנה של מכונת חישוב תלת-ממדית המשלבת בתוכה את הזיכרון. “במקום פיצול בין היחידות המבצעות את החישובים לזיכרון האחראי לשמירת המידע, אנחנו עושים הכל בתוך הממריסטור – רכיב זיכרון בעל כוח חישובי המשמש במקרה זה באופן ייעודי לעבודה עם רשתות נוירונים עמוקות.”

אף שמדובר בעבודה תאורטית, הקבוצה כבר הדגימה את יישומו של הפיתוח ברמת הסימולציה. לדברי ד”ר קוטינסקי, “הפיתוח שלנו נועד לעבודה עם אלגוריתם הלמידה ‘מומנטום’, אבל הכוונה היא להמשיך בפיתוח החומרה כך שתתאים גם לאלגוריתמים נוספים. יתכן שבמקום כמה רכיבי חומרה שונים נפתח חומרה דינמית, רב תכליתית, שתוכל להתאים את עצמה לאלגוריתמים שונים.”

למאמר לחצו כאן

לסרטון המדגים את המחקר

פרופ’ אורי סיון

הוועד המנהל של הטכניון, בראשות מר גדעון פרנק, בחר בפרופ’ אורי סיון מהפקולטה לפיזיקה לנשיא הבא של הטכניון. החלטת הוועד המנהל הסתמכה על המלצת ועדת האיתור לנשיא הטכניון, שזכתה בתמיכתה הגורפת של המליאה האקדמית. המינוי כפוף לאישרור הקורטוריון (חבר הנאמנים של הטכניון) שיתכנס בחודש יוני.

פרופ’ סיון ייכנס לתפקידו כנשיא הטכניון ב-1 באוקטובר 2019 ויחליף את פרופ’ פרץ לביא, שיסיים תקופת כהונה בת עשור.

פרופ’ סיון, בן 64, תושב חיפה, נשוי ואב לשלושה. הוא שירת כטייס בחיל האוויר ולאחר מכן השלים תואר ראשון בפיזיקה ומתמטיקה בהצטיינות, תואר שני בפיזיקה בהצטיינות, ותואר שלישי בפיזיקה בהצטיינות יתרה, כולם באוניברסיטת תל אביב.

ב-1991, אחרי שלוש שנים במרכז המחקר של IBM ביורקטאון הייטס ניו-יורק, הצטרף פרופ’ סיון לסגל הפקולטה לפיזיקה בטכניון והוא עומד בראש הקתדרה ע”ש ברטולדו באדלר. מחקריו לאורך השנים התפרשו על פני מגוון רחב של נושאים, מפיזיקה של מערכות קוונטיות קטנות דרך רתימה של ביולוגיה מולקולרית לבנייה עצמית של התקנים אלקטרוניים זעירים, ובשנים האחרונות הוא מתמקד בהשפעת מבנה המים ליד משטחים ומולקולות על אינטראקציות רלוונטיות לביולוגיה. במסגרת זאת פיתחה קבוצת המחקר בראשותו מיקרוסקופ כוח אטומי ייחודי בעל רזולוציה מהגבוהות בעולם.

לזכותו של פרופ׳ סיון נזקפות מספר עבודות מדעיות חשובות בשלל התחומים בהם עסק. בידועה שבהן הדגימו לראשונה הוא ועמיתיו הפרופסורים ארז בראון ויואב איישן רתימה של זיהוי מולקולרי על ידי מולקולות DNA לשם חיווט מעגל חשמלי. מאמר זה זכה לתהודה רבה ופתח יחד עם עבודות של חוקרים אחרים תחום חדש בננוטכנולוגיה – שימוש בתכונות הבנייה העצמית של מולקולות ביולוגיות לשם הרכבה של מערכות הנדסיות ממוזערות.

פרופ’ סיון הוא מרצה מבוקש בכנסים מדעיים בארץ ובעולם. הוא זכה בפרסים רבים ובהם פרס לנדאו מטעם מפעל הפיס, פרס ברונו מטעם קרן רוטשילד, פרס ברגמן מטעם האקדמיה הלאומית הישראלית למדעים ופרס הרשל ריץ’ ופרס טאוב מטעם הטכניון. עבודותיו המדעיות הובילו לפטנטים רבים ויושמו בתעשייה. לאחרונה אף הוקמה חברת הזנק ישראלית על בסיס הטכנולוגיה שפיתח, העוסקת בדיאגנוסטיקה של תאים סרטניים בודדים.

פרופ’ סיון מילא שורה של תפקידים בכירים בטכניון ובמדינת ישראל:

בטכניון הוא הניח את היסודות ל”קהילת חוקרי הננו” שהובילה להקמת מכון ראסל ברי למחקר בננוטכנולוגיה (RBNI) שאותו הקים וניהל בין השנים 2010-2005. מכון ראסל ברי הוביל את המהפכה המדעית בתחום הננוטכנולוגיה בטכניון והציב אותו בחזית המחקר העולמי בתחום. לימים התפרסם המכון בתקשורת כאשר פרופ’ סיון וד”ר אוהד זוהר חרתו את התנ”ך כולו על שבב סיליקון זעיר. הננו-תנ”ך נכתב כחלק מתוכנית חינוכית שפותחה במכון כדי להגביר את התעניינותם של צעירים במדע ובמיוחד בננוטכנולוגיה. ב-2009 העניק נשיא המדינה דאז, שמעון פרס, את הננו-תנ״ך לאפיפיור בנדיקטוס ה-16 בעת ביקורו בארץ. כיום יש שלושה עותקים מהשבב – בספריית הוותיקן, במוזיאון הסמית’סוניאן בוושינגטון ובמוזיאון ישראל בירושלים.

הקמת מכון ראסל ברי לננוטכנולוגיה בטכניון תרמה רבות לפיתוח התוכנית הלאומית הישראלית בננוטכנולוגיה, שיחד עם מרכזים שקמו בשאר האוניברסיטאות מיצבה את ישראל בחזית המחקר העולמי בתחום.

לפני כשנתיים התבקש פרופ׳ סיון להקים את ועדת ההיגוי הלאומית המייעצת לוועדה לתכנון ולתקצוב (ות”ת) של המועצה להשכלה גבוהה, בנושאי מדע וטכנולוגיה קוונטיים ולעמוד בראשה. ועדה זו התוותה את התוכנית האקדמית הלאומית בתחום, שאומצה על ידי ות״ת ויצאה לדרך בהנהגתו לפני כשנה.

בתפקידיו הלאומיים שימש בעבר כחבר במועצה הלאומית למחקר ופיתוח וחבר הוועדה המדעית המייעצת לקרן בת שבע דה רוטשילד. כיום הוא חבר בוועדה המייעצת לקרן ״מעוף״ לקידום האוכלוסייה הערבית במוסדות להשכלה גבוהה ובוועדה המדעית המייעצת לקרן וולפסון בישראל.

נושאי החינוך קרובים לליבו. הוא עמד בראש ועדה שמונתה על ידי משרד החינוך כדי לפתח את “מדע וטכנולוגיה לכל” – קורס אוריינות לתלמידי תיכון שאינם לומדים מדעים – ושימש אחראי למקצוע במשך כשנה וחצי.