ד"ר יערה ארז בודקת איך אזורים שונים במוח מתקשרים ביניהם, פרופ' אורי בן-דוד חוקר תופעה מסתורית שמתרחשת בתאים הסרטניים, ד"ר יובל הרט חוקר את המנגנונים החישוביים שמאחורי התנהגותו של המוח האנושי וד"ר עפרה עמיר מפתחת טכנולוגיית בינה מלאכותית שתעבוד עם אנשים בשיתוף פעולה, והם רק חלק מהדור הבא של המדע הישראלי.
לכבוד חג הביכורים, מגזין N12 הרכיב את נבחרת החוקרים הצעירים שיובילו בשנים הקרובות את האקדמיה הישראלית. מפסיכולוגיה חישובית דרך מחקר רשתות נוירונים וארכיאולוגיה ימית. תזכרו איפה קראתם את השם שלהם לראשונה.
ד"ר יערה ארז היא חוקרת רשתות מוחיות בפקולטה להנדסה בתחום ביו-הנדסה וחברה במרכז לחקר המוח באוניברסיטת בר אילן. זכתה במילגת ה-Royal Society היוקרתית באנגליה, פרסמה את עבודותיה במגוון כתבי עת מובילים.
"אחרי שהייתי כמעט 10 שנים באוניברסיטת קיימברידג' שבאנגליה, שם עשיתי פוסט דוקטורט ובהמשך הובלתי קבוצת מחקר, חזרתי לארץ ופתחתי את המעבדה שלי בבר אילן לפני כשנה וחצי. במחקר שלנו אנחנו מסתכלים על האופן שבו אזורים שונים במוח קשורים לתפקודים השונים ומתקשרים ביניהם, ומה משתבש בזמן מחלה, למשל כאשר יש גידול במוח. התפקודים שבהם אנחנו מתעניינים הם בעיקר האופן שבו אנו מפנים קשב לדברים שמסביבנו. אנחנו משתמשים בשיטות שונות להקלטת פעילות מוחית כמו MRIf ואלקטרו-קורטיקוגרפיה, שהיא שיטה למדידת פעילות חשמלית במוח באמצעות אלקטרודות מיוחדות ששמים ישירות על המוח, למשל בזמן ניתוחי מוח כאשר המטופלים ערים".
"אחד האתגרים הוא להבין איך אנחנו יכולים להשתמש בכל המדידות האלה כדי לזהות את האופן שבו הרשתות השונות פועלות ברמת האדם האינדיבידואל. יש בינינו הבדלים – כל אחד נראה אחרת, יש הבדלים בחלקי הגוף השונים, וכך גם במוח. במעבדה אנחנו מפתחים כלים ושיטות לזהות את אותם אזורים תפקודיים והפעילות הדינמית שלהם באופן אינדיבידואלי".
״יש לי שלושה ילדים, במקור אני מקיבוץ בית השיטה והיום גרה במרכז. התעניינתי בחקר המוח עוד מאז שהייתי בתיכון, ובאוניברסיטה למדתי מדעי המחשב ופסיכולוגיה. עבדתי בתעשייה כמפתחת תוכנה והייתי סקרנית, עניין אותי לגלות דברים חדשים שעוד לא יודעים. גם היום זה אחד הדברים שהכי מניעים אותי במחקר. השילוב הזה בין כלים חישוביים לבין אותות מוחיים ויישומים קליניים הוא הצומת שבו נמצא המחקר במעבדה, והמטרה שלנו היא לקדם את המדע לכיוון של רפואה אישית ומדויקת".
פרופ' אורי בן-דוד הוא מומחה לגנטיקה של הסרטן, חוקר במחלקה לגנטיקה מולקולרית של האדם וביוכימיה בפקולטה לרפואה באוניברסיטת תל אביב. פרסם יותר מ-55 מאמרים, בהם גם בכתב העת Nature, יותר מ-7,000 מחקרים ציטטו את עבודותיו. חתן פרסי Next Generation Star של האגודה האמריקאית לחקר הסרטן ופרס קריל של קרן וולף.
"אני גנטיקאי. עשיתי דוקטורט בתחום של תאי גזע באוניברסיטה העברית ונסעתי להשתלמות פוסט-דוקטורט במכון ברוד של הארוורד ו-MIT בבוסטון. בן 40, נשוי ליותם ואבא לגפן וניר, תאומים בני 7 וחצי. גר ברמת גן".
"רוב האנשים יודעים שבסרטן יש מוטציות ב-DNA. מה שפחות ידוע זה שב-90% מהסרטנים יש מספר לא תקין של כרומוזומים – לתופעה הזו קוראים אנאפלואידיה. אנחנו לא מבינים מספיק את התופעה הזו, במשך המון שנים היה קשה לחקור אותה כמו שצריך. אנחנו חושבים שאם נבין אותה טוב יותר, נוכל לפתח אסטרטגיות חדשות להרג סלקטיבי של התאים הסרטניים".
"זה תחום המחקר המרכזי אצלי במעבדה. אנחנו משלבים כלים ניסויים וחישוביים בשביל להבין את התרומה של אנאפלואידיה להתפתחות סרטן ואת ההשלכות של התופעה המיוחדת הזו על התאים הסרטניים, במטרה לזהות נקודות תורפה ("עקב אכילס") של תאים סרטניים".
ד"ר יובל הרט הוא חוקר פסיכולוגיה חישובית במחלקה לפסיכולוגיה בחוג למדעי החברה באוניברסיטה העברית בירושלים. הוא זכה בפרס קריל של קרן וולף וגרנט ERC של האיחוד האירופי.
"בהכשרה שלי למדתי מתמטיקה ופיזיקה, בדוקטורט ביולוגיה חישובית אצל מורי ורבי, פרופ' אורי אלון, ואז בפוסט דוקטורט בהרווארד התחלתי לחקור קוגניציה ומוח. המסלול האקדמי שלי הוא פתלתל, אבל בבסיסו עומדת הנאה אסתטית מהבנת המנגנונים החישוביים של תופעות מורכבות. אני שואל אם אנחנו יכולים להבין מה הן אבני הבניין החישוביות שעומדות מאחורי התנהגות ופעילות של מוח אנושי".
"הרעיון הוא להסתכל על תופעות קוגניטיביות ופסיכולוגיות, אבל לעשות זאת בכלים שמנסים לשאול מה החישוב שנעשה, ובהינתן החישוב הזה – איזה מעגל חישובי יכול לעשות את החישוב הזה? איך זה עובד, מה האלגוריתם מאחורי ההתנהגות והפעילות המוחית שאנחנו רואים?".
אני חוקר נושאים מגוונים, למשל יצירתיות. אני רוצה להבין איך אנשים מגיעים לרגעים הקסומים האלה שיש להם פתאום רעיון יצירתי שמדליק אותם".
ירדן ג'אן היא דוקטורנטית במחלקה להנדסת מכונות באוניברסיטת בן גוריון בנגב. היא פרסמה 2 מאמרים שמופיעים בשער של כתבי העת - Nanoscale ו- Journal of Physical Chemistry Letters, קיבלה מלגה של הוועדה לתקצוב ותכנון בארץ לנשים במקצועות ה-STEM, מצטיינת דקאן לשנת 2022, פרס מחקר מצטיין במסגרת יום המדענית באוניברסיטת בן גוריון.
"אני בת 30, עשיתי תואר ראשון בביולוגיה ופסיכולוגיה ותואר ראשון נוסף בהנדסת מכונות. למדתי לתואר שני במחלקה להנדסת מכונות בבן גוריון והפרופ' אסף יעקבוביץ' הוא המנחה שלי".
"המחקר שלי עוסק בתכונות מכאניות של חומרים דו מימדיים – חומרים שהעובי שלהם קטן מאוד - עובי אטומי. לחומרים האלה יש תכונות חשמליות מעניינות שיכולות לשמש אותנו בעתיד בתחום האלקטרוניקה והשבבים. אני מתמקדת בפן המכני של החומרים האלה, כמה הם חזקים, כמה אני יכולה למתוח אותם או להפעיל עליהם עומס עד שישברו".
"המחקר על החומרים האלו חשוב, כי אפשר יהיה לנצל חומרים כאלה בשביל חיישנים מכניים, חשמליים ואפילו ביולוגיים, כמו למשל חיישן קורונה בדיוק גבוה, שפיתחו במעבדה שבה אני עובדת".
ד"ר עפרה עמיר היא חוקרת בינה מלאכותית וממשקי אדם-מחשב בפקולטה למדעי הנתונים וההחלטות בטכניון. היא חברה ב- Global Young Academy, קיבלה את מענק ה-ERC לחוקרים צעירים ממועצת המחקר האירופית ומענקי מחקר מהקרן הישראלית למדע ומרשות החדשנות. מחזיקה בקתדרת שמידט בטכניון וזכתה בפרסי הצטיינות בהוראה של הטכניון.
"המחקר שלי נמצא בתפר שבין בינה מלכותית וממשקי אדם-מחשב. מעניין אותי להבין כיצד אנחנו יכולים לפתח טכנולוגיות של בינה מלכותית שמסייעות לאנשים ועובדות איתם בשיתוף פעולה. אני בת 39, למדתי תואר ראשון ותואר שני בהנדסת מערכות מידע באוניברסיטת בן גוריון, ודוקטורט במדעי המחשב בהארוורד, ועסקתי במחקר בתחומים של בינה מלכותית וממשקי אדם מחשב בתואר השני ובדוקטורט".
"כחלק מהמחקר אנחנו מפתחים מערכות שמשלבות אלגוריתמי בינה מלאכותית בתחומים כגון רפואה וחינוך. תחום מחקר נוסף שאנו עוסקים בו הוא explainable AI, כלומר כיצד להסביר לאנשים את קבלת ההחלטות של מערכות בינה מלאכותית. לדוגמה, נניח שרופאה מקבלת המלצה מאלגוריתם בינה מלאכותית – נרצה להסביר לרופאה מדוע המערכת קיבלה את ההחלטה הזו ואיך היא נוהגת במקרים שונים, כדי שהרופאה תדע לבקר את ההחלטה ולהבין באיזה מצבים ניתן לסמוך על המערכת".
ד"ר דוד פריזם הוא ארכיאולוג ימי, מרצה בכיר בבית הספר לארכיאולוגיה ותרבויות ימיות באוניברסיטת חיפה. הוא קיבל את מענק המחקר מטעם האיחוד האירופי ERC לחקר יישובי החוף הראשונים באגן ים התיכון, פרס הרקטור לחוקר מצטיין באוניברסיטת חיפה, מענק מחקר של קרן ישראל-גרמניה GIF ומלגת מרי קירי לפוסטדוקטורט באוניברסיטת קיימברידג'.
"אני בן 39, נשוי עם שני ילדים, ויש לי מעבדה למיקרו-היסטוריה סביבתית. למדתי ארכיאולוגיה באוניברסיטת תל אביב, ובתואר השני והשלישי הייתי חלק מתוכנית שבה התארחתי במרכז קימל למדעי הארכיאולוגיה במכון ויצמן. שם התחלתי להיכנס לעולם של מדעים בארכיאולוגיה. אני מנתח ממצא שהוא מיקרוסקופי, לא נראה לעין. אני מגיע לאתר ארכיאולוגי ודוגם את האדמה אותה אני מנתח במעבדה ומוצא שפע של שרידים שעוזרים לי לשחזר את הפעילות האנושית".
"חלק מהעיסוק שלי בארכיאולוגיה ימית כולל צלילה והתעסקות עם ממצאים שנמצאים מתחת לפני הים. כרגע אני חוקר אתרי יישוב מתחת למים. עם המהפכה החקלאית לפני כעשרת אלפים שנה, אנשים החלו להתיישב ביישובי קבע, והיישובים הראשונים שהיו אז על החוף נמצאים כיום מתחת לפני הים בעקבות עלייה מפלס פני הים. במחקר שלי אני מנסה להבין את היחסים בין אנשים לבין הסביבה שלהם בתקופה של שינויים משמעותיים בסביבה ובתרבות".
ד"ר רתם ארנון פרידמן היא חוקרת תורת המידע הקוונטי במחלקה לפיזיקה של מערכות מורכבות במכון ויצמן למדע. היא זכתה בפרס גרובר ומדליית ETH על עבודת הדוקטורט שלה.
"מאז שאני ילדה ידעתי שאני אוהבת פיזיקה ומתמטיקה. בצבא הייתי מדריכה בבית הספר למדעי המחשב – זה הוביל אותי לתארים משולבים בפיזיקה ומדעי המחשב ולתחום שלי שהוא אינטרדיסצפלינרי. התחום שבו אני מתעסקת הוא תיאוריית המידע הקוונטי. כל אינפורמציה תמיד מועברת בסופו של דבר על ידי מערכת פיזיקלית. בפיזיקה קוונטית החלקיקים מתנהגים בצורה שונה, ויש דרך לקודד את האינפורמציה שאני רוצה להעביר כך שאף אחד לא יוכל לפתוח ולקרוא אותה בלי שנשים לב".
"אני בת 37, גרה בתוך מכון ויצמן, יש לי 2 בנים ו-2 חתולים. למדתי 6 שנים לדוקטורט בשוויץ ולאחר מכן שנתיים בקליפורניה בפוסט דוקטורט. אחד הנושאים שאני חוקרת הוא קריפטוגרפיה קוונטית – איך אני מעבירה מידע קוונטי בצורה בטוחה. אני חוקרת איך אפשר להשתמש בחוקים של הפיזיקה הקוונטית כדי להעביר את המידע בצורה סודית בעזרת חוקי הטבע".
"אני גאה שכחוקרת צעירה יש לי קבוצה אקטיבית של סטודנטים. זה מאוד מיוחד להתחלה, יש הרבה סטודנטים מקסימים ואני מאוד אוהבת את הקבוצה שלי".
יונתן פרילוצקי הוא סטודנט לתואר שני בהנדסה כימית במגמת חומרים באוניברסיטת אריאל. הוא פרסם שני מאמרים, קיבל את מלגת משרד האנרגיה, זכה בפרס פוסט מצטיין בכנס NTAI, מצטיין דיקאן פעמיים ומצטיין הרקטור.
"אני בן 26, עוסק בסינטזת ננו-חלקיקים עבור אנרגיה מתחדשת ופירוק מזהמים אורגניים. נניח שיש לנו חומר שיכול להמיר אנרגיית שמש בצורה טובה, אבל יש לו בעיות אחרות. אז באמצעות שיטות כימיות והנדסיות, אני דואג לכך שניתן יהיה לייצר אותו ולשפר את הביצועים שלו. זה חשוב בגלל משבר האנרגיה ומשבר האקלים – אנחנו מנסים לצעוד לכיוון של אנרגיה ירוקה, ומעבר לסיסמאות צריך לחקור, לעשות מעשים ולתרום למאמץ העולמי".
"המחקר שלי, בהנחיית ד"ר ילנה ידגארוב, יכול לשפר באופן ניכר את התאים הסולריים שקיימים בשוק ויכולים ליצור תחליף של אנרגיה ירוקה. אני עוסק גם בסימולציות ומנגנונים תיאורטיים ומתמקד באינטראקציה בין אור לחומר. באמצעות תכנת מחשב אני מנבא כיצד תתרחש אינטראקציה בין האור לבין החומר, ולעשות זאת בצורה חישובית – וללא ניסוי".