פרס הרקטור לחדשנות מדעית תשפ"א

16 חוקרים קיבלו השנה את פרס הרקטור לחדשנות מדעית בזכות הישגיהם המחקריים בתש"פ. מקבלי הפרס נבחרו על ידי שתי ועדות שבראשן עמד רקטור האוניברסיטה.

אלה הזוכים:

פרופ' נירית באומינגר, ביה"ס לחינוך
הפרס מוענק לפרופ' נירית באומינגר-צביאלי מבית הספר לחינוך על מחקר התערבות פורץ דרך, שבחן את יעילות מודל ה- (PPSI) Preschool Peer Social Intervention לקידום היכולת לאינטראקציה, שיח ומשחק עם עמיתים בקרב ילדים בספקטרום האוטיסטי. המודל חדשני בעולם בכך שהוא מציע פתרון לקושי העיקרי של ילדים אלה - שילובם החברתי.

פרופ' יהושע ברמן, המחלקה לתנ"ך
פרופ' יהושע ברמן מהמחלקה לתנ"ך פיתח את הכלי המחקרי The Tiberias Stylistic Classifier for the Hebrew Bible. כלי זה משלב מחקר לשוני של המקרא, בלשנות חישובית ולמידת מחשב ומבוסס על תיאוריות שפותחו במשך שנים על ידי פרופ' משה קופל מהמחלקה למדעי המחשב באוניברסיטת בר-אילן. טייבריאס מאפשר ניתוח וסיווג טקסטים מקראיים על סמך נתונים לשוניים, השוואת שני מגבשי טקסט ובחינת המרחק ביניהם, בהתחשב במכלול מרכיבים לקסיקליים, מורפולוגיים ותחביריים. 

פרופ' יעקב גולדברגר, הפקולטה להנדסה

פרופ' יעקב גולדברגר מהפקולטה להנדסה פיתח שיטות למידה עמוקה לניתוח תמונות רפואיות. דימות רפואי הוא כלי מרכזי לאבחון וטיפול קליני. פענוח תמונות רפואיות מתבצע על ידי רדיולוג המתמחה באיבר הנבדק. שימוש בשיטות של למידה עמוקה לצורך אוטומציה של תהליך האבחון מצריך מאגרי תמונות גדולים המכילים פענוח אמין של כל תמונה על ידי מומחה, דבר שהוא לא תמיד אפשרי בתמונות רפואיות.

ד"ר יואל גרינברג, המחלקה למוזיקה
הפרס מוענק לד"ר יואל גרינברג מהמחלקה למוזיקה על ספרו How Sonata Forms  (הוצאת Oxford University Press). חקר הצורות המוזיקליות, העוסק בדרכי הארגון המשותפות ליצירות רבות, נמצא בחזית המחקר התיאורטי של המוזיקה הקלאסית. בעוד שהמחקר המסורתי מבקש להבין צורות אלו על פי הגיון אפריורי מאגד ומאחד, גישתו של ד"ר גרינברג הופכת את הקערה על פיה, ומציעה להבין צורות כתולדה של ארגון עצמי, הרוכשות הגיון מאגד רק בדיעבד. הספר משלב תובנות מביולוגיה אבולוציונית, תולדות הבלשנות, פילוסופיה ותולדות הכלכלה עם מחקר סטטיסטי רחב-היקף, ומדגים כיצד הבנה זו של התפתחות הצורות עשויה לשנות את ההבנה שלנו של מהותן.
 

פרופ' אורית שפי, הפקולטה להנדסה

הפרס מוענק לפרופ' אורית שפי מהפקולטה להנדסה על תרומתה לחקר נוירו-הנדסה ושיקום עצבי לאחר פגיעות ומחלות. במחקרה פרופ' שפי מפתחת מערכות איתן ניתן לעורר צמיחה עצבית מחודשת על ידי הפעלת שדות חשמליים, שדות מגנטיים, גלי קול וגירויים כימיים. פרופ' שפי מפתחת יחד עם הסטודנטים שלה וקבוצות מחקר נוספות רכיבים המדמים אלמנטים במערכת העצבים ההיקפית ובמוח אותם ניתן להשתיל לאחר פגיעה. במחקר שזיכה את פרופ' שפי בפרס פותח שבב המשחרר לאורך זמן חלבון שנמצא יעיל למניעת אלצהיימר. השבב מוחדר למוח של עכבר בדרך ייחודית על ידי ירי ביוליסטי והמעקב אחריו נמשך חודשיים. המחקר צפוי להוביל לפיתוח ממשקים לניטור פעילות מוחית ולטיפול בו.  

פרופ' עמנואל דלה טורה, המחלקה לפיזיקה
הפרס מוענק לפרופ' עמנואל דלה-טורה מהמחלקה לפיזיקה על פריצת דרך בתחום המחשוב הקוונטי. זוהי טכנולוגיה מהפכנית, המשתמשת בתורת הקוונטים כדי לפתור בעיות חישוביות קשות. פרופ' דלה-טורה ושותפיו הצליחו להשתמש במחשב קוונטי כדי להכין מצב מיוחד, המכונה "מצב צבר" (cluster state) ופיתחו אלגוריתם לזיהוי של התכונות הטופולוגיות של מצב זה. מחקר זה מוכיח שניתן להשתמש במחשבים קוונטים עכשוויים כדי לנתח בעיות פתוחות בחזית המדע. המחקר בוצע בשיתוף פעולה עם חברת IBM, אחת היצרניות הגדולות של מחשבים קוונטים. 

פרופ' אורן לוי, הפקולטה למדעי החיים
הפרס מוענק לפרופ' אורן לוי מהפקולטה למדעי החיים על מחקרו בתחום הביולוגיה הימית. אחת השאלות הנחקרות במעבדתו עוסקת בנושא סנכרון השעון הביולוגי הפנימי עם הסביבה החיצונית, מחקרו מתמקד בעיקר בשונית האלמוגים. פרופ' לוי גילה כי השעון הביולוגי הפנימי יכול להיות ממוסך על ידי גורמים חיצונים כגון זיהום אור בלילה ממקור אורבני. בשנה החולפת קבוצת המחקר של פרופ' לוי פרסמה מספר מאמרים בהם הוכיחו, כי זיהום אור משפיע על תזמון הרבייה באלמוגים, התפתחות תאי המין וירידה בפיזיולוגיה ומטבוליזם. המאמרים זכו לחשיפה והד תקשורתי רב. עבודות חלוציות אלו בחקר זיהום האור בסביבה הימית חשובות בקביעת מדיניות אקולוגית סביבתית במדינת ישראל כיום.

ד"ר טובה מיכלסקי, ביה"ס לחינוך
הפרס מוענק לד"ר טובה מיכלסקי מביה"ס לחינוך על מימון מחקרה בקטגוריה "מחקר פורץ דרך" Emerging Field Group (EFG) מארגון החינוך האירופאי European Association for Research on Learning and Instruction (EARLI-2020). המענק מיועד לפיתוח, רשום כפטנט, וליווי מחקרי של מרכז סימולציות הכשרה להוראה בסביבה של מציאות רבודה (immersive extended reality systems) המשלבת חדשנות פדגוגית וטכנולוגיה מתקדמת. למרכז סימולציות המושתת על מציאות רבודה יתרונות רבים: שעות אמון בלתי מוגבלות בזמן ומקום, צבירת ניסיון רב לפני התנסות עם כיתה אורגנית, אפשרות לתעד את ההתנסות (ללא מגבלות פגיעה בפרטיות התלמידים), הערכה ושימוש בו לחקר וקידום תהליכי הוראה ומחקר ע"י המתנסה ואחרים. 

ד"ר יוסי מן, המחלקה ללימודי המזרח התיכון
מחקרו של ד"ר יוסי מן מהמחלקה למזרח תיכון מבקש לראשונה לזהות משפיעני אסלאם ג'האדיסטי ברשת. בעוד מחקרים אחרים ביקשו באמצעות כלים אוטומטיים לזהות טרוריסטים, מחקר זה מבקש לזהות את הגורמים המשפיעים עליהם. המחקר מאפיין מי הוא משפיען אסלאמי איכותי ולזהות אותו בכלים אוטומטיים בין קבצי ביג דאטה. היכולת של מכונה ללמוד את המאפיינים של משפיען אסלאמי ג'האדיסטי מאפשרת לבחון שינויים באופן ההטפה, לבצע דירוג של איכות המשפיען ולשייך אותו לקבוצה אידיאולוגית. מחקרו זכה לתמיכה של מרכז הסייבר הלאומי ומשרד ראש הממשלה ונערך בשיתוף פעולה בין גורמי מודיעין לצוות המחקר.

פרופ' מרים מרקוביץ'-ביטון, הפקולטה למשפטים
הפרס מוענק לפרופ' מרים מרקוביץ-ביטון מהפקולטה למשפטים על מחקריה על ההיבטים החלוקתיים של רישום קניין רוחני שאיתרו מוקדים להטיות חלוקתיות כלפי נשים וקבוצות מיעוטים. על רקע זה נבחן עיצוב דיני הקניין הרוחני, והוצע לתקנם על ידי יצירת מסלול לזכויות לא רשומות, בחינת בקשות "עיוורות" וצמצום הפער בין זכויות רשומות לבלתי רשומות. במחקר נוסף נבחן כיצד מגדר ושיוך אתני של מבקשי בקשות לסימני מסחר בארה"ב משפיעים על הליכי בחינתן ונחשף כי נשים וקבוצות מיעוטים מיוצגים בחסר בקרב המבקשים, וכי בשונה מהטיות נגד נשים בבחינת פטנטים, לא נמצאו הטיות דומות בבחינת סימני מסחר, וכי סיכויי ההצלחה של נשים גבוהים מאלו של גברים.

פרופ' אלי סלוצקין, המחלקה לפיזיקה
פרס החדשנות מוענק לפרופ' אלי סלוּצְקִין מהמחלקה לפיזיקה על גילוי טיפות מים נוזליות שצורתן פּוֹלִיהֶדְרָלִית, ועל פענוח התהליך של היווצרותן. גילוי זה מזהה לראשונה חד משמעית את מנגנון מעברי הצורה, שנצפו בעבר רק בטיפות שמן. התופעה נמדדה בתחום גדלים יוצא דופן: מטיפה הכוללת מאות בודדות של מולקולות, ועד לטיפה בגודל מילימטרי. התופעה חשובה למדע הבסיסי ולהבנת היווצרות הצורה בווירוסים ובתאים ביולוגיים, ואפשרה גם ליצור אבני בניין פּוֹלִיהֶדְרָלִיּוֹת בסקלה ננומטרית, לשימוש במֶטָּא-חומרים. בנוסף, קבוצת המחקר של פרופ' סלוּצְקִין ניצלה את האנרגיה הגבוהה של פינות הפאונים הנוזליים כדי לְקַבֵּעַ מולקולות וננו-חלקיקים פונקציונליים בפינות, בדרך להרכבה עצמית של מבני-על רב-חלקיקיים ושימושים ננוטכנולוגיים נוספים.

ד"ר ליעד עוזיאל, המחלקה לפסיכולוגיה
מחקריו של ד"ר ליעד עוזיאל מהמחלקה לפסיכולוגיה עוסקים בתחום הבנת החוויה האנושית בעת הימצאות לבד ובתחום השליטה העצמית. מחקריו על 'חוויית הלבד' חושפים את תהליכי החשיבה האופייניים במצב חברתי זה ואת פוטנציאל הצמיחה האישית המצוי בבילוי זמן לבד. מחקריו אף מזהים נטיות אישיותיות המקושרות עם קושי בהימצאות לבד, תוך התמקדות בהשלכות קושי זה על תפיסה עצמית ותפקוד חברתי. זיהוי הקשיים משמש כבסיס לפיתוח התערבויות לשיפור רווחת בעלי נטיות אישיותיות אלה. בתחום חקר השליטה העצמית, מחקריו מציגים חידושים תיאורטיים המקדמים חשיבה ביקורתית על מקומם של שליטה עצמית ושל הרצון ביותר שליטה עצמית בשיפור רווחת הפרט וטובת הכלל.

פרופ' נחשון פרז, המחלקה למדעי המדינה
פרופ' נחשון פרז מהמחלקה למדעי המדינה זכה בפרס על מחקרו שבחן מהם ההסדרים שבאמצעותם משלו וניהלו בעבר ובהווה אתרים קדושים שנויים במחלוקת. מטרת המחקר, שנערך בשיתוף ד"ר ג'ובני מאוניברסיטת תל אביב, היא להציג טיפולוגיה חדשה של דרכי משילות על אתרים מסוג זה, במטרה להבטיח סדר ציבורי וסובלנות הדדית בין קבוצות מנוגדות-עניין באתרים קדושים השנויים במחלוקת. המחקר הגדיר, תיאר וניתח לראשונה חמישה מודלים של משילות באתרים אלו: אי-התערבות, חלוקה והפרדה, העדפה, סטטוס-קוו וסגירה. כל מודל נטוע בדוגמאות היסטוריות-פוליטיות ונסמך על מגוון של שיקולים. בפתח המחקר הוצע מינוח חדש ל'אתרים קדושים השנויים במחלוקת'; 'אתרים גדושים' (Thick Sites).

ד"ר מילאנה פרנקל-מורגנשטרן, הפקולטה לרפואה
הפרס מוענק לד"ר מילאנה פרנקל-מורגנשטרן מהפקולטה לרפואה על מחקרה בתחום חקר הסרטן שתרם רבות לפיתוח טכנולוגיה מיוחדת  של ביופסיה נוזלית ע"י דנ"א החופשי בדם החולים לניבוי תגובה לתרופה באמצעות גנים כימריים. בשנה האחרונה המעבדה תרמה לחקר נגיף הקורונה במחקר על ויטמין די כנגד מחלה קשה והדבקות בנגיף. המעבדה פיתחה מאגר בינלאומי של כל התרופות שהשתמשו במחלת הקורונה בעולם ופפטידים לחיסון אוניברסלי לנגיפי הקורונה. תוצאות המחקר בוויטמין די פורסמו בעיתונות בכל העולם, והביאו להמלצות במדינות שונות לקבל ויטמין די ככלי נגד הידבקויות בנגיף הקורונה ולהורדת התחלואה והתמותה.

פרופ' נתן קלר, המחלקה למתמטיקה
הפרס מוענק לפרופ' נתן קלר מהמחלקה למתמטיקה על פיתוח שיטות המאפשרות שימוש באנליזת פוריה לפתרון בעיות בקומבינטוריקה אקסטרמלית והסתברותית. השיטות החדשות אפשרו לפתור מספר בעיות מפורסמות שהיו פתוחות במשך כארבעה עשורים. בפרט, בשנת 2020 פרופ' קלר ותלמידו אוהד קליין הוכיחו את השערת תומשבסקי, הטוענת שכל סכום ראדמאכר נמצא במרחק סטיית תקן אחת לכל היותר מהממוצע שלו, בסיכוי של 1/2 לפחות. השערה זו, לה יש שימושים באופטימיזציה ובתאוריה של מדעי המחשב, הייתה פתוחה במשך 34 שנים. על הישגים אלה ואחרים זכה פרופ' קלר השנה בפרס ארדש, המוענק ע"י האיגוד הישראלי למתמטיקה. כמו כן, הוא נבחר לכהן כחבר באקדמיה הצעירה הישראלית.

ד"ר יונתן רובין, המחלקה ללימודי א"י וארכיאולוגיה

ד"ר רובין מהמחלקה ללימודי ארץ ישראל וארכיאולוגיה קיבל את פרס הרקטור לחדשנות על מספר חידושים מחקריים פורצי דרך. פרויקט אחד שלו עוסק במסורת כתבי היד של התיאור הימי-ביניימי המשפיע ביותר של ארץ הקודש (Descriptio Terre Sancte מאת בורכארד מהר-ציון). המחקר מספק מפתח להבנת הנוסח המקורי של החיבור ומאפשר התנסות בכלים חישוביים לשם התמודדות עם האתגרים שמציבה בפנינו מסורת טקסטואלית מסובכת. בפרויקט נוסף רובין שוקד על הקמתו של בסיס נתונים ראשון מסוגו אודות כתבי יד לטיניים הכוללים תיאורים של הארץ מהתקופה הצלבנית. מאגר זה יאפשר לחוקרים לבחון שאלות מחקר מגוונות על השימוש שנעשה בחיבורים מסוג זה.