לא קונוונציונלית

טקס סיום תואר ראשון

דניאלה בר-לב, בת 29 כיום, התאהבה במתמטיקה בתקופת התיכון, כשלמדה בכיתת מחוננים ולקחה גם קורסים באוניברסיטה הפתוחה. “בקורסים האלה נחשפתי למתמטיקה שמעבר לחשבון שלומדים בתיכון והבנתי שזה התחום שארצה לעסוק בו. כשנרשמתי לטכניון עוד הדהדה בראש שלי האזהרה המוכרת ‘אין מה לעשות עם תואר במתמטיקה’, ולכן נרשמתי למתמטיקה וגם למדעי המחשב כדי לטעום משני התחומים ולבחור באחד מהם. מהר מאוד הבנתי שאני אוהבת את החיבור הזה והשלמתי תואר כפול במתמטיקה ובמדעי המחשב.”

היא גדלה באשדוד, שם היא גרה גם כיום עם בן הזוג שלה. הוריה עלו בשנות ה-70 מברית המועצות – אמה עובדת שנים רבות באגף הכספים בבית החולים וולפסון ואביה במפעלי אקרשטיין. “שניהם לא אנשי מחשבים, כך שאת האהבה לתחום פיתחתי בעצמי. גם הבחירה בלימודים גבוהים לא הייתה טריוויאלית כי באשדוד אין אוניברסיטה, והאקדמיה אינה משהו שאתה נושם ביום-יום. ובכל זאת, הנה אני אחרי תואר ראשון ושני ובעיצומו של הדוקטורט.”

את התואר הראשון, שסיימה בהצטיינות ראויה לשבח, היא השלימה במסגרת “לפידים” – תוכנית המצוינים של הפקולטה למדעי המחשב, שנועדה לאתר את מנהיגי העתיד בתעשיית ההייטק ולהכשירם. לקראת סיום התואר היא החלה לעבוד כמתרגלת בפקולטה למדעי המחשב ע”ש טאוב ובין השאר תרגלה את אחותה הקטנה, גם היא סטודנטית בפקולטה.

באותה תקופה כבר היה לה ברור שהיא רוצה להמשיך לתואר שני, אבל החיפוש אחר מנחה לא הניב פירות. בשלב מסוים היא החלה לחפש מנחים באוניברסיטאות אחרות אבל פגישה עם פרופ’ שאול מרקוביץ’, שהיה אז סגן דיקן הפקולטה ללימודי הסמכה (תואר ראשון), שינתה את המסלול. “הוא אמר לי לעצור הכול ולא להתקדם לפני שאדבר עם פרופ’ איתן יעקובי. הלכנו אליו יחד והוא סיפר לי מה הוא עושה והמשיך איתי לפרופ’ טובי עציון, שהיה המנחה שלו בתואר השני. זאת הייתה אהבה ממבט ראשון גם מבחינה אישיותית וגם מבחינה אקדמית, ומאוד שמחתי ששניהם הסכימו להיות מנחים משותפים שלי בתואר השני. למחרת כבר התחלתי לעבוד על הצעת מחקר.”

מחקר התואר השני של דניאלה, שהתפתח לעבודת דוקטורט, עוסק בהיבטים של אחסון מידע ב-DNA. תחום זה, המתפתח במהירות בעשור האחרון, מתמקד באפשרות לאחסן מידע בחומר ביולוגי במקום בהתקנים אלקטרוניים. גישה זו מאפשרת מזעור דרמטי של מערכות האחסון, שמירת המידע לטווח ארוך פי 1,000 מאשר באחסון אלקטרוני והפחתה עצומה בעלות האנרגטית והכלכלית.

בכנס ISIT בפינלנד עם פרופ׳ איתן יעקובי ושני דוקטורנטים מהקבוצה

מולקולת ה-DNA היא שרשרת המורכבת מתרכובות אורגניות הקרויות נוקלאוטידים. הנוקלאוטידים מתחלקים לארבעה סוגים המסומנים באותיות A,C,G,T. בהתאם לכך, האחסון ב-DNA מבוסס על צירופים של ארבע אותיות במקום השפה הבינארית (אפס ואחד) המקובל בטכנולוגיות שבהן משתמשים כיום.

כדי לכתוב (לאחסן) את המידע בטכנולוגיה זו דרושה סינתזה – יצירה של מולקולות DNA המייצגות את הרצף; וכדי לקרוא את המידע נדרש ריצוף של אותן מולקולות.

עם פרופ׳ טובי עציון

תהליך הקריאה של מידע המאוחסן ב-DNA הוא תהליך מורכב, ומורכב אפילו יותר הוא תהליך הכתיבה. בתהליכים אלה מתרחשות שגיאות מסוגים שונים, ובכך מתמקדת עבודת המחקר של דניאלה. “השגיאות באחסון DNA שונות מאוד מאלה שבחומרה טיפוסית וזה משפיע גם על הקידוד וגם על הפענוח. דרושים כאן המון כלים מתמטיים ולכן מתחייב כאן חיבור למתמטיקה, תחום שאני כמובן אוהבת ויכולה לתרום גם בו.”

דניאלה מדגישה היבט נוסף שמעניק לה סיפוק בעבודת המחקר – הידיעה שמדובר בעבודה בעלת פוטנציאל השפעה עצום. “כשהתחלתי את התואר השני דיברו על זה שמדובר בתחום מבטיח. כיום כבר ברור לי שזה תחום שישנה את העתיד. האחסון האלקטרוני מגיע לקצה גבול היכולת מכל הבחינות – שטחים פיזיים, עלויות, אנרגיה והשפעה סביבתית – ודרושה אלטרנטיבה דרמטית, לא עוד שיפור פה ושם. אין לי ספק שאחסון ב-DNA הוא אופציה מעולה, היא פשוט דורשת עוד עבודה עד שתהיה זמינה באופן נרחב. בזיכרון קונוונציונלי אנחנו יודעים מה הכתובת שאליה אנחנו צריכים לגשת בחומרה; ב-DNA, לעומת זאת, מדובר במרק של מולקולות, והעבודה איתו שונה לחלוטין. אני מקווה שאת התרומה שלנו בתחום תיקון שגיאות נראה בעתיד הקרוב גם במישור היישומי.”

ההחלטה שלה להמשיך מתואר שני לשלישי התגבשה בתקופת הקורונה. “זאת הייתה תקופה של הרבה עבודה מהבית והרבה מחשבות, והעליתי את הרעיון בפני איתן. החיוך על הפרצוף שלו נתן לי אישור לכך שאני בדרך הנכונה ויותר מזה – שאני טובה במה שאני עושה. ההכרה הזאת מאוד חשובה כי לא תמיד אנחנו יודעים להעריך את עצמנו כראוי, בטח בתקופות סגרים כשאנחנו לבד עם עצמנו בבית.”

בעקבות ההחלטה, ועל סמך הישגיה בתזה לתואר שני, היא התקבלה למסלול ישיר לדוקטורט. כיום ברור לה שהדוקטורט אינו סוף פסוק. “אני אוהבת לחקור ואוהבת ללמד, וכיום אני גם מלווה סטודנטים לתארים מתקדמים. אני אוהבת את העולם האקדמי שממש לא הכרתי עד שהגעתי לכאן, וזה בהחלט המקום שלי. חשוב לי גם לחשוף ילדים ונערים לעולם הזה ולכן אני מתנדבת בבתי ספר, שם אני מציגה מה אני עושה ואיך נראה המסלול האקדמי. בתוך כך אני מתייחסת לחששות האופייניים לתלמידות ומשתדלת לנפץ את הסטריאוטיפים המגדריים הקשורים ללימודים בכלל ולאקדמיה בפרט, ואני מקווה שגם כאן אני משפיעה באופן משמעותי.”

במהלך השנים זכתה דניאלה במלגות ופרסים ובהם מלגת גוטווירט, הצטיינות פקולטית, פרס מתרגל מצטיין מַתְמִיד, פרס המאמר הטוב ביותר בכנס ופרס ות”ת על שיתופי פעולה במדעי הנתונים. “דניאלה היא הטובה ביותר מבין כל הסטודנטים שהיו לי,” אומר פרופ’ יעקובי. “היא עוזרת לי בהנחיית סטודנטים לתואר שני ולמעשה מובילה את קבוצת המחקר שלי תוך הנחיה וסיוע להמון סטודנטים. אני בטוח שהיא תהיה חברת סגל, והלוואי שזה יהיה בטכניון.”

דניאלה בר-לב השתתפה לאחרונה בסדנה לדוקטורנטיות מצטיינות מהטכניון במסגרת YFLIS – מנהיגות צעירות במדע.