11 חוקרות וחוקרים מאוניברסיטת תל אביב זכו במענקי המחקר היוקרתיים ביותר של האיחוד האירופי - ERC

מועצת המחקר האירופית (ERC), פרסמה השבוע את תוצאות הקול הקורא של מענק ה-ERC לחוקרות ולחוקרים צעירים וצעירות לשנת 2024. אוניברסיטת תל אביב זכתה ב-11 מענקי ERC, ממגוון תחומי מחקר, בהן ארבע חוקרות. המענק היוקרתי נועד לאפשר לחוקרים צעירים להגשים את מטרות המחקר שלהם כמו גם לקדם שיתופי פעולה פורים ולסייע בשלבים הראשונים של מסחור טכנולוגיות, כמו גם לקדם שיתופי פעולה פורים ולסייע למיצוב ובניית צוותי מחקר פורצי דרך.

פרופ' דן פאר, סגן הנשיא למחקר ופיתוח וראש המעבדה לננו-רפואה באוניברסיטת תל אביב: "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 חוקרים וחוקרות רבים כל כך ברשימת הזוכים השנה, כמו גם את מגוון תחומי המחקר הרחב. משמח מאוד לראות את ההכרה לה זוכים החוקרים והחוקרות של האוניברסיטה".

ממדעי החיים, פיזיקה ואסטרונומיה ועד חקר המוח, כלכלה והנדסה מכנית

החוקרות והחוקרים שמחקריהם פורצי הדרך זכו השנה למענק הם:

פרופ' יסמין מרוז | בית הספר למדעי הצמח ואבטחת מזון בפקולטה למדעי החיים, והמרכז לפיזיקה וכימיה של מערכות ביולוגיות

פרופ' יסמין מרוז היא פיזיקאית אשר מחקרה מתמקד ב"התנהגות" צמחים והתאמתם לתנאי סביבה משתנים. לצמחים אין מוח או מערכת עצבים, ועם זאת הם יודעים לגדול בצורה אסטרטגית בהתאם לגירויים משתנים מהסביבה, כגון אור.

המחקר עליו פרופ' מרוז קיבלה את המענק מנסה להבין איך צמחים מבצעים חישובים מורכבים בצורה מבוזרת, כצמח שלם החל מרמת הרקמה, וכיצד הם משתמשים ביכולות החישוב הללו לניווט בסביבה לא מוכרת שמשתנה עם הזמן.

^{פרופ' יסמין מרוז (צילום: נעמי מרוז)}

ד"ר נדב כהן | בית הספר למדעי המחשב בפקולטה למדעים מדויקים

ד"ר נדב כהן הוא חוקר מדעי המחשב המתמקד בפיתוח בסיס מתמטי לרשתות נוירונים מלאכותיות. מודלים אלו מספקים ביצועים פורצי דרך במגוון מתארי למידת מכונה: החל מהמתאר הבסיסי של למידה מפוקחת, ועד למתאר העשיר והמאתגר של בקרה (הידוע גם בשם למידה מחיזוקים).

ההצלחה של רשתות נוירונים מלאכותיות הובילה לעניין עצום בפיתוח תיאוריות מתמטיות שעומדות מאחוריהן. בשנים האחרונות תיאוריות של רשתות נוירונים מלאכותיות בלמידה מפוקחת הגיעו לתוצאות פורצות דרך. מאידך, מנקודת מבט תיאורטית, הידע על רשתות נוירונים מלאכותיות בבקרה הרבה יותר מוגבל. כתוצאה מכך, הטמעת רשתות נוירונים מלאכותיות בבקרה היא בעיקר היוריסטיות (במידה רבה יותר מאשר בלמידה מפוקחת), וזה מגביל את ההטמעה בתחומי יישום שבהם בטיחות, חוסן ואמינות הם בעלי חשיבות עליונה, לדוגמא תעשייה, בריאות ותעופה.

מטרת העל של המחקר היא לפתח תיאוריה מתמטית של רשתות נוירונים מלאכותיות בבקרה, אשר תסביר תופעות אמפיריות מסתוריות, ותניב טכניקות מעשיות פורצות דרך המקדמות בטיחות, חוסן ואמינות.

^{ד"ר נדב כהן (צילום: אריק אוהק)}

ד"ר תומר שנהר | בית הספר לפיזיקה ואסטרונומיה בפקולטה למדעים מדויקים

ד"ר תומר שנהר חוקר פיזיקה ואסטרונומיה. כיום, ידוע שכוכבים כבדים בגלקסיית שביל החלב, כאלה שקורסים לחורים שחורים וכוכבי נויטרונים בסוף חייהם, נוטים לחיות את חייהם בזוגות, דבר שמשפיע על  ההתפתחות שלהם בצורה דרמטית.

המחקר של ד"ר שנהר חותר לבדוק לראשונה האם עובדה זו נכונה גם ביקום הקדום והרחוק, שעומד עכשיו בחזית חקר החלל. אמנם היקום הקדום רחוק מדי מכדי לצפות בכוכבים כבדים בו, אך ניתן לנתח כוכבים כבדים בגלקסיות שכנות שהתנאים בהם מדמים את אלו של היקום הקדום. במחקרו עליו קיבל את המענק ד"ר שנהר מציע לבדוק זאת, על ידי שימוש  בכמה מהטלסקופים הגדולים ומשוכללים בכדור הארץ ובחלל.

^{ד"ר תומר שנהר (צילום: אוניברסיטת תל אביב)}

ד"ר ליאור מדינה | בית הספר להנדסה מכנית בפקולטה להנדסה

ד"ר ליאור מדינה מבית הספר להנדסה מכנית מתמקד במחקרו בסוג חדש של מבנים חכמים המכונים "מיקרו-מטא-מבנים", המאופיינים ביכולות חדשות כגון ריבוי מצבי שיווי משקל, יכולת תכנות מחדש ואי נדיפות.

לאור ההתפתחות הטכנולוגית בשנים האחרונות בכלל, וכניסתן של הבינה המלאכותית ויישומי "האינטרנט של הדברים" בפרט, קלט מחיישנים צפוי להתגבר, מה שיכול להוות נטל על המעבד. עקב כך, הצורך בהגברת היעילות  והאוטונומיות של מערכות חישה יהיה גורם קריטי בעתיד.

המחקר של ד"ר מדינה מכוון להציג, לחקור ולאפיין סוג חדש של מיקרו-מבנים אשר יוכלו לעמוד ביעד זה, תוך לקיחת מערכות ממוזערות בכלל וחיישנים מכאניים בפרט אל הדור הבא. אמנם מחקרים אחרונים הראו כי מטא-מבנים יכולים להיות מרובי מצבים יציבים, אך זה היה רק הצעד הראשון בחשיפת הפוטנציאל שלהם, שכן ריבוי מספר מצבים יציבים יכול לקדם מגוון של יישומים חדשים, החל מזיכרונות מכאניים לא-נדיפים מרובי מצבים יציבים, לחיישנים שיוכלו לחוש מספר ערכים בחיישן אחד ועד להטמעה של שערים לוגיים בחיישנים עצמם. יכולות אלו יכולות לעשות מהפכה בתחום המערכות הממוזערות, אשר יאפשרו להן לבצע חישובים בסיסיים באופן עצמאי, ללא מעבד, וכך לקדם חישוב מקבילי ומבוזר, מחשוב הפיך, המשך מזעור, הפחתת איבודי מתח, ועוד.

^{ד"ר ליאור מדינה (צילום: אוניברסיטת תל אביב)}

ד"ר אלדמע שש-חן | בית הספר שמוניס למחקר ביו-רפואי וחקר הסרטן בפקולטה למדעי החיים

 ד"ר אלדמע שש-חן היא ביולוגית מבית הספר שמוניס בפקולטה למדעי החיים. מחקרה מתמקד בחקר תפקידן של מולקולות RNA בבקרת ביטוי גנים כתגובה לתנאי סביבה משתנים וכחלק מהתפתחות סרטן. ענף עיקרי בעבודתה עוסק באפיון הרכבו ובהבנת דרכי פעולתו של הריבוזום, אשר אחראי על ייצור כל החלבונים בתא.

המחקר עליו קיבלה את המענק מתמקד במעורבותו של הריבוזום בבקרת תהליך התפתחות גרורות סרטניות. המחקר יעסוק במיפוי השונות הקיימת בהרכב הריבוזומים בשלביו השונים של התהליך הסרטני ויזהה דפוסים ייחודיים בהרכב הריבוזום אשר תורמים ליצירת גרורות באיברים שונים. מחקר זה צפוי לענות על שאלות מרכזיות הנוגעות לתפקודו הכללי של הריבוזום וכן לספק תובנות קליניות לגבי מעורבות דפוסי הריבוזום השונים בהתפתחות מחלת הסרטן.

^{ד"ר אלדמע שש-חן (צילום: שאולי לנדר)}

ד"ר רועי ברקן | בית הספר פורטר ללימודי סביבה ומדעי כדור הארץ

מחקרו של ד"ר רועי ברקן עוסק בתחום האוקיינוגרפיה הפיזיקלית והמחקר הזוכה מתמקד בשכבת הערבוב האוקיינית. שכבת הערבוב האוקיינית היא שכבת המים העליונה אשר באה במגע מתמיד עם האטמוספירה. בשל כך זוהי השכבה שמכתיבה את מעבר החום והפחמן הדו חמצני בין האטמוספירה לים העמוק. כיום התהליכים הפיזיקליים בשכבה זו אינם ברורים ומכומתים מספיק, דבר שגורם לאחת מאי הוודאויות הגדולות ביותר בתחזיות האקלים (climate uncertainty).

המחקר עוסק במידול מפורט ובמדידות בשדה של שלל התהליכים הפיזיקליים שמכתיבים את עומק שכבת הערבוב האוקיינית ואת מעבר החומרים בתחתיתה, במטרה לפתח תיאוריות חדשות לשיפור ייצוג תהליכים אלו במודלי האקלים, ובשל כך לשפר את התחזיות.

^{ד"ר רועי ברקן (צילום: אוניברסיטת תל אביב)}

ד"ר ארסניי פינקלשטיין | בית הספר סגול למדעי המוח והפקולטה למדעי הרפואה והבריאות

ד"ר ארסניי פינקלשטיין הוא חוקר בתחום מדעי המוח אשר מתמקד במחקרו בתחום יצירת הזיכרונות. כיצד נוצרים זיכרונות? השערה מרכזית במדעי המוח גורסת ששינויים בתבניות הקשרים בין נוירונים מאפשרים למוח ללמוד מניסיון וליצור זיכרונות חדשים. כדי לבחון השערה זו, נשתמש בשיטות אופטיות חדשניות המאפשרות לנו "לקרוא" שינויים בקישוריות ובפעילות העצבית לאורך זמן במוח הלומד – בקנה מידה חסר תקדים, הכולל עשרות אלפי נוירונים בודדים. כמו כן, נבחן את המגבלות הבסיסיות של היווצרות זיכרון באמצעות יצירת זיכרונות מלאכותיים על ידי "כתיבה" ישירה של מידע חדש למוח.

מחקר זה צפוי לענות על שאלות מרכזיות הנוגעות לבסיס הפיזי של אחסון מידע במוח ולחשוף את אבני הבניין החיוניות של תהליכי למידה והזיכרון.

^{ד"ר ארסניי פינקלשטיין (צילום: נינה טראויצקי)}

ד"ר שני דניאלי | בית הספר לפיזיקה ולאסטרונומיה בפקולטה למדעים מדויקים

ד״ר שני דניאלי היא אסטרופיזיקאית המתמחה בתחום הקוסמולוגיה והאסטרופיזיקה התצפיתית. עבודתה מתמקדת בחקר תכונותיהן של גלקסיות על מנת להבין מגוון רחב של תופעות פיזיקליות ביקום.

במסגרת המחקר עליו זכתה במענק ה-ERC, תתמקד ד״ר דניאלי בגלקסיות חיוורות ובעלות מסה נמוכה, אשר גילוין כמעט בלתי אפשרי באמצעות טלסקופים ושיטות מסורתיות. גלקסיות אלו חשובות במיוחד לחקר החומר האפל, חומר מסתורי המהווה מעל ל-80% מהחומר ביקום אך מהותו ותכונותיו אינן ידועות לנו.

ד״ר דניאלי תעסוק בגילוי ובחקר גלקסיות חיוורות מעבר לגלקסיית שביל החלב, תוך שימוש בטלסקופים מתקדמים על פני כדור הארץ ובחלל, ובביצוע תצפיות חדשניות. מחקר זה יספק תשובות לשאלות קריטיות כמו: כמה נפוצות הן גלקסיות בעלות מסה נמוכה מחוץ לשביל החלב? מהו הרכבן ומהם התהליכים הפיזיקליים האחראים להיווצרותן ולהתפתחותן? ומהם היחסים בין החומר האפל לחומר הנראה בגלקסיות? תשובות לשאלות אלו עשויות לשפוך אור על טבעו של החומר האפל, השפעתו על היווצרות גלקסיות ועל התפתחות היקום.

^{ד"ר שני דניאלי (צילום: חן צירינסקי)}

ד״ר אילה למפל | בית ספר שמוניס למחקר ביו-רפואי וחקר הסרטן בפקולטה למדעי החיים

ד״ר אילה למפל היא ביוטכנולוגית מבית הספר שמוניס. בפרויקט המחקר הנוכחי אשר זכה במענק ה-ERC, היא מפתחת כלים לשליטה בקטליזה בתוך ׳מיקרו-מפעלים׳, מבנים זעירים שנוצרים בתהליך של הפרדת פאזות. שאלת המחקר העיקרית בפרויקט היא כיצד התכונות הכימיות והפיזיקליות של אותם מבנים משפיעות על קצב של תגובות ועל הריאקטיביות של מולקולות.

הפרויקט צפוי להוביל לפיתוח טכנולוגיות חדשות של כימיה ירוקה הכוללות כלים לשליטה בתגובות אורגניות, וסינתזה של תרופות ללא ממסים אורגניים מזהמים. החזון ארוך-הטווח של הפרויקט הוא לפתח מיקרו-מפעלים לסינתזה מוכוונת-מטרה של תרופות ברקמות ספציפיות.

^{ד"ר איילה למפל}

ד"ר רועי לוי | בית הספר לכלכלה בפקולטה למדעי החברה

ד"ר רועי לוי הוא כלכלן אשר חוקר את ההשפעה של רשתות חברתיות, צריכת חדשות ושינויים פוליטיים, כגון קיטוב ועליית הפופוליזם. במחקר עליו קיבל את המענק, ד"ר לוי חוקר את ההטיה של חדשות.

מחקרים קודמים אמדו את ההטיה של אתרי חדשות (למשל האתר של ניו יורק טיימס מול פוקס ניוז), אולם היום צרכנים כבר לא מקבלים את כל התוכן שלהם מאתר אחד או שניים, אלא נחשפים ברשתות חברתיות לכתבות רבות ממגוון אתרים.

ד"ר לוי ושותפיו יכוונו מודל שפה גדול כדי לאמוד את ההטיה של כל כתבה וכתבה, וכך יוכלו לבחון האם אנשים נחשפים וצורכים כתבות שתואמות את הדעות שלהם. כלומר, המחקר יבחן האם בעידן של רשתות חברתיות אנשים נמצאים בתיבות תהודה (echo chambers) ומה משפיע על תיבות התהודה: הבחירה של צרכנים להימנע מתוכן שהם לא מסכימים איתו, אלגוריתמים של רשתות חברתיות, או נטייה של אתרי חדשות להפיק יותר תוכן מוטה.

^{ד"ר רועי לוי (צילום: אורן שריג)}

ד"ר דומיניק מקסימיליאן ג'וראשק | בית הספר לפיזיקה ולאסטרונומיה בפקולטה למדעים מדויקים

ד"ר דומיניק מקסימיליאן ג'וראשק הוא חוקר פיזיקה ואסטרונומיה. הוא חוקר מצבים נסתרים של חומר שניתן להשרות בחומרים קוונטיים באמצעות תהליכים דינמיים מושרי אור ובפרט מצבי רטט (פונוני).

המחקר הנוכחי שלו מתמקד בפונוניקה כיראלית: זרם חשמלי הזורם דרך סליל מוליך מייצר שדה מגנטי, השפעה שנמצאת בלב האינדוקציה האלקטרומגנטית. באופן דומה, תנועת הרטט המעגלית של אטומים במוצק, הנקראת גם פונון כיראלי, יכולה לייצר זרמים מיקרוסקופיים הפועלים כסלילים אלקטרומגנטיים אטומיים ומייצרים שדות מגנטיים יעילים.

הפרויקט שעליו קיבל את המענק הנוכחי חוקר כיצד ניתן לנצל את המנגנון הזה כדי לשלוט בתכונות הפונקציונליות של חומרים, במטרה לפתח מתגים מהירים במיוחד למאפיינים מגנטיים וטופולוגיים שעשויים להוות בסיס לדור חדש של אלקטרוניקה.

^{ד"ר דומיניק מקסימיליאן ג'וראשק (צילום: אוניברסיטת תל אביב)}