החדשנות שמניעה את עולם המחקר

פרס הרקטור לחדשנות מדעית לשנת תשפ"ה הוענק לעשרה חוקרים מובילים מאוניברסיטת בר-אילן, ממדעי הטבע והטכנולוגיה ועד למדעי הרוח והחברה, שמחקריהם צפויים להשפיע באופן משמעותי על עתידנו. הפרס, המוענק בגין הישגים מחקריים בשנת הלימודים תשפ"ד. מחקריהם פורצי הדרך של הזוכים לא רק מרחיבים את גבולות הידע האנושי, אלא גם מציעים פתרונות לאתגרים מרכזיים בחברה המודרנית ומבטיחים עתיד טוב יותר לכולנו. 

טכנולוגיה בטוחה יותר לעריכת גנים
פרופ' ירון אורנשטיין מהפקולטה למדעי החיים והמחלקה למדעי המחשב זכה בפרס על פיתוח שיטות מהפכניות המשלבות בינה מלאכותית עם ביולוגיה. המחקר שלו מתמקד בשיפור הדיוק של טכנולוגיית CRISPR, המשמשת לעריכת דנ"א לצורך מניעת מחלות גנטיות. 

מחקרו של פרופ' אורנשטיין יאפשר בעתיד:

• לזהות מחלות גנטיות כבר בשלב ההפריה ולמנוע אותן
• לפתח טיפולים גנטיים בטוחים יותר למחלות תורשתיות כמו סיסטיק פיברוזיס או אנמיה חרמשית
• פיתוח תרופות חדשניות המותאמות אישית למטופלים

"במחקר שלי בין היתר אני מפתח שיטות חישוביות כדי לחזות יעילות של עריכה גנטית ובטיחות של עריכה גנטית," מסביר פרופ' אורנשטיין. "באמצעות האלגוריתמים שלי שחוזים השפעה של וריאציות גנטיות ברמה התאית נוכל בעתיד אפילו להסתכל על ביצית מופרית במבחנה, לבחון מה הגנים הספציפיים והווריאציות הגנטיות שקיימות בה, ואם יש שגיאות או דברים שעלולים להוביל למחלות נוכל כבר לתקן אותם ברמת הביצית המופרית ולהביא למזור למחלה לילוד שיוולד."

מבט חדש על שאלות קיומיות 
פרופ' אילנה בלומברג מהמחלקה לבלשנות וספרות אנגלית זכתה בפרס על ספרה "George Eliot: Whole Soul". מחקרה מציע פרשנות מחודשת ומפתיעה ליצירותיה של הסופרת והוגת הדעות מהמאה ה-19, ג'ורג' אליוט.

מחקר זה תורם ל:

• הבנה עמוקה יותר של המתח בין מודרניות לערכים מסורתיים בחברה המערבית
• תובנות חדשות על האופן בו אנשים מחפשים משמעות בעולם חילוני
• כלים חדשים להתמודדות עם שאלות של זהות ואמונה בחברה מגוונת

"יש איזשהו רצף בין הדת לחילוניות המודרנית וברצף הזה אפשר למצוא את כל הספרים שלה," מסבירה פרופ' בלומברג. "אפשר לזהות את השאלות הכי נוקבות והכי קיומיות שיש. הם שאלות שאנחנו עדיין חיים איתם היום - שאלות על הרע בעולם, שאלות על אי צדק... אני חוקרת את הדברים מנקודת מבט רגישה לכל שפה של דת, לכל שפה של שאלות פילוסופיות, ומהשיטות מוכרות עולות מסקנות חדשות."

פתרון בעיה מתמטית שנותרה פתוחה כ-40 שנה
פרופ' אלכסנדר גוטרמן מהמחלקה למתמטיקה זכה בפרס על מחקרו פורץ הדרך בתחום פונקציית האורך - בעיה מתמטית מורכבת שנותרה פתוחה כ-40 שנה.

ההשלכות העתידיות של המחקר:

• האצת פיתוח מחשבים קוונטיים יעילים 
• שיפור באלגוריתמים לפתרון בעיות מורכבות בתחומי המדע והטכנולוגיה
• יישומים במכניקה קוונטית שישפרו את הבנתנו את העולם הפיזיקלי

"אלגברה היא מרחב וקטורי כשכפל של האיברים מוגדר עליו," מסביר פרופ' גוטרמן. "אלגברות לא אסוציאטיביות מעניינות בעצמן וגם חשובות ליישומים בפיזיקה קוונטית ובגנטיקה... ביחד עם תלמידי דמיטרי קודרצ'ב הצלחנו להציג לראשונה את האורך של אלגברות לא אסוציאטיביות... מצאנו שיטה חדשה לחישוב פונקצית האורך של אלגברות ולהוכיח את האופטימליות שלהן."

אור חדש על העבר היהודי
ד"ר אוריאל גלמן מהמחלקה לתולדות ישראל ויהדות זמננו זכה בפרס על תרומתו המשמעותית להבנת ההיסטוריה החברתית והתרבותית של יהודי מזרח אירופה.

המחקר ישפיע בעתיד על:

• כלים חדשים להבנת התפתחות זהויות בחברות מגוונות
• תובנות על האופן בו קהילות שומרות על מסורות תוך הסתגלות לשינויים
• שימוש בטכנולוגיות דיגיטליות לשימור ולימוד מורשת תרבותית

"אני עוסק בהיסטוריה החברתית והתרבותית של יהודי מזרח אירופה בעת החדשה. לצד העיסוק הנרחב שלי בתולדות תנועת החסידות, אני עוסק גם ביחסי יהודים ונוצרים, כמו למשל בחינת תגובותיהם למגפות הכולרה של המאה ה-19," מסביר ד"ר גלמן. "המחקר שלי מתבסס על מגוון רחב של מקורות כמו מסמכים ארכיוניים, עיתונות במגוון שפות, ספרות פולקלוריסטית, כתבים רבניים ועוד ועוד, כדי לחשוף את עולמם הרוחני של יהודים ונוצרים בתקופה בה המדע הרפואי היה בתהליך התגבשות."

פלטפורמה דיגיטלית לשימור מורשת תרבותית
פרופ' יהודה הלפר מהמחלקה לפילוסופיה יהודית זכה בפרס על פיתוח אתר mahadurot.com, פלטפורמה חדשנית למהדורות ביקורתיות ודיגיטליות של כתבי מקור בעברית, ערבית ולטינית.

כיצד המיזם הדיגיטלי ישפיע על העתיד:

• נגישות טובה יותר לטקסטים פילוסופיים ודתיים היסטוריים עבור חוקרים ותלמידים בכל העולם
• שימור דיגיטלי של נכסי תרבות יקרי ערך 
• תמיכה בחקר השוואתי של מסורות פילוסופיות ודתיות מגוונות

"טקסטים מימי הביניים מפוזרים בין כתבי יד שונים ולפעמים גם נוסחי דפוס שונים, והשוני יכול להיות משמעותי מאוד," מסביר פרופ' הלפר. "במאות 18-19 פיתחו חוקרים גרמנים ובריטים שיטות פילולוגיות לשחזור הטקסט המקורי, אבל המסע לשחזור הטקסט המקורי ממוקד מדי ומפספס את שכבות הטקסט ששוכתבו ותוקנו לאורך שנים רבות, עשורים ואף מאות שנים. החלטתי שצריך לפתח טכנולוגיה דיגיטלית שתוכל להציג כל גרסה וגרסה של הטקסט באופן עצמאי וגם לתמוך בהשוואה ביניהם."

חיישנים מהפכניים לסביבה ירוקה יותר
פרופ' דוד זיתון מהמחלקה לכימיה זכה בפרס על פיתוח זרזים ננומטריים לקטליזה וחישה סלקטיבית של גז, טכנולוגיה שהובילה להקמת חברת Fast-Sense לחיישני ביוגז.

הטכנולוגיה החדשנית תסייע לשמור על הסביבה כך:

• ניטור יעיל של פליטות גזים מזהמים 
• שיפור יעילות ייצור אנרגיה מתחדשת מביוגז
• פיתוח מערכות התראה מתקדמות לזיהוי דליפות גז מסוכנות

"היום כדי לקבל אנרגיה אנחנו משתמשים בעיקר בגז ונפט - אנרגיה פוסילית שמביאה איתה הרבה פליטות ובעיות של האקלים". מסביר פרופ' זיתון. "כדי לאפשר את המעבר לאנרגיה שהיא לא פולטת את הגז אנחנו רוצים לאפשר את המעבר ממולקולה שהיא כן פולטת גז למולקולה אחרת. הבעיה היא לדעת מה ההרכב בכל מקום בכל העולם. לכך אנחנו מפתחים חיישנים שהם מאוד קטנים ושאפשר לפזר אותם לכל התשתית ולתת פתרון לתעשייה."

הוכחות קריפטוגרפיות עמידות למחשוב קוונטי
ד"ר אילון יוגב מהמחלקה למדעי המחשב זכה בפרס על תרומתו לפיתוח מערכות הוכחה קריפטוגרפיות חדשניות.

השפעות עתידיות של המחקר:

• אבטחת מידע חזקה יותר גם בעידן המחשוב הקוונטי
• יישומים במטבעות דיגיטליים ובטכנולוגיות בלוקצ'יין
• אימות בטוח של פעולות בינה מלאכותית, המגביר את האמון במערכות אוטומטיות

"הוכחה קריפטוגרפית מאפשרת לקחת חישוב גדול כזה הנדרשות עבורו שעות רבות של עבודה ולוודא אותו בזמן כמה שניות או אפילו כמה חלקיקי שנייה," מסביר ד"ר יוגב. "המחקר התחיל בפרוטוקולים מאוד בטוחים שעמידים בפני מחשב קוונטי אבל לא היו מספיק יעילים. במחקר הצלחנו לשפר את הפרוטוקול האיטי ככה שבכל צעד שלו היעילות משתפרת עד שהוא מגיע לנקודה שהיא יעילה מאוד תוך שמירה על רמת ההבטחה הגבוהה."

מכשירים זעירים לעתיד חסכוני באנרגיה
פרופ' דורון נוה מהפקולטה להנדסה זכה בפרס על פיתוח התקני ננואלקטרוניקה מתקדמים המבוססים על חומרים דו-ממדיים.

המחקר יסייע בעתיד ל:

• מזעור של מערכות ספקטרוסקופיה המאפשר שילובן במכשירים ניידים
• חיסכון משמעותי באנרגיה במכשירים אלקטרוניים
• טרנזיסטורים יעילים יותר שיאריכו את חיי הסוללה במכשירים ניידים

פרופ' נוה פיתח התקני ננואלקטרוניקה המבוססים על חומרים דו-ממדיים, וביישם אלגוריתמים והתקן מוליך למחצה להתקן פוטוספקטרומטר זעיר על שבב בעל רזולוציה גבוהה. כמו כן, הוא פיתח מגעים מבוססי מנהור קוונטי בהתקני מוליכים למחצה דו-ממדיים לחיסכון אנרגטי ויעילות של טרנזיסטורים.

תובנות חדשות על עולם ההלכה של הרמב"ם
פרופ' יאיר לורברבוים מהפקולטה למשפטים זכה בפרס על ניתוח סוגיות מרכזיות בתיאוריית ההלכה של הרמב"ם בכלים של תורת המשפט המודרנית.

התרומה העתידית של המחקר:

• הבנה מעמיקה יותר של מערכות משפט ותפקידן החברתי
• כלים חדשים להתמודדות עם דילמות במערכת המשפט המודרנית
• תובנות על יעילות מערכות משפט והתפתחותן לאורך זמן

"נושא המחקר שלי הוא הפילוסופיה של המשפט והתיאוריה של ההלכה של הרמב"ם," מסביר פרופ' לורברבוים. "הרמב"ם היה גדול בעלי הלכה במסורת היהודית. כמשפטן וכפילוסוף הוא התעניין מאוד בפילוסופיה של המשפט ובתיאוריה של ההלכה... הרמב"ם היה התיאורטיקן הראשון של ההלכה. אחת המטרות של המחקר שלי היא לתאר את התיאוריה שעמדה ביסוד העיצוב מחדש של ההלכה."

מודל חדשני לחקר והבנת הפגיעות
פרופ' מירי רוזמרין מהתוכנית ללימודי מגדר זכתה בפרס על מחקרה המפתח את פגיעות כפרספקטיבה תיאורטית חדשנית.

יישומים עתידיים של המחקר:

• כלים חינוכיים חדשים לעבודה עם נוער בהתמודדות עם שינויים ביחסי כוח מגדריים
• מתודולוגיות מחקר המאפשרות הבנה מורכבת יותר של התנהגויות חברתיות
• פדגוגיה חדשנית מבוססת פגיעות לקידום שוויון מגדרי

"שאלת המחקר המרכזית היא מה הם היחסים בין פגיעות ועמדות כוח חברתיות," מסבירה פרופ' רוזמרין. "מטרת המחקר היא פיתוח תפיסה תיאורטית של היחסים המורכבים בין פגיעות ועמדות כוח, פיתוח תפיסה מתודולוגית ויישומית לחקר פגיעות כתפיסה שאיננה אופיינית רק לקבוצות מוחלשות, ופיתוח כלים מתודולוגיים ויישומיים להתמודדות מיטיבה עם פגיעות של קבוצות שאינן מוחלשות... המחקר מבסס כי פגיעות איננה עמדה פסיבית או בהכרח של חולשה אלא יכולה להיות מקור של פעולה."

מודל להדרכת מנהיגות אתית בעידן הסייבר
פרופ' אורלי שפירא-לשצ'ינסקי מהפקולטה לחינוך זכתה בפרס על פיתוח מודל רב-ממדי להדרכת מנהיגות אתית בסביבות לימוד ועבודה מבוססות סייבר.

התרומה העתידית של המודל:

• הכשרת מנהיגות אתית בסביבה דיגיטלית מורכבת
• כלים להתמודדות עם דילמות אתיות הנובעות מטכנולוגיות חדשות
• שיפור תהליכי קבלת החלטות בארגונים מבוססי טכנולוגיה

"במהלך השבתון בהרווארד חיפשתי ליצור מיזם שמשלב את תחום המחקר שלי, מנהיגות ואתיקה, עם תרומה אמיתית לחברה," מסבירה פרופ' שפירא-לשצ'ינסקי. "ראיתי שמשבר המנהיגות קיים במגוון ארגונים, אוניברסיטאות ומקצועות, כולל מקומות עבודה מבוססי סייבר, ושאין הכשרה מספקת להתמודדות עם אתגרים אתיים. המודל שלי הוא רב מימדי, רב תחומי ודינמי. הוא מושפע גם ממדעים מדויקים, כמו הדיסק הסיבובי של ניוטון שמראה איך הצבע הלבן מתפרק למרכיביו. גם במנהיגות, כשנפגשים עם אתגר אתי צריך לעצור, לפרק את המורכבות ולהחליט בצורה מודעת."