המדענים המבטיחים

בריחת המוחות אמנם נמשכת, ומספר היוצאים ללימודים גבוהים בחו"ל ולא חוזרים עולה כל הזמן ביחס למספר החוזרים, אולם בשנים האחרונות ניכרת התייצבות בפערים. בשלוש השנים האחרונות שבו לארץ בין 600 ל-900 אקדמאים בכל שנה, בתום תהליך הכשרה ממושך בחו"ל. לפי הלמ"ס, בין 2013 ל-2015 עזבו 1,700-1,900 חוקרים בכל שנה לתקופה של יותר משלוש שנים, לעומת כ-3,600 חוקרים שעזבו ב-2012 - שנה שבה מספר החוזרים היה הנמוך ביותר. המאמצים הנעשים לשימור המוחות בארץ ולהשבת מוחות בהחלט מורגשים.

"דווקא האקדמיה באירופה במשבר"

המרואיינים בפרויקט החוקרים הצעירים של "גלובס" - ד"ר עמיעל אילני, ד"ר אילנה ניסקי וד"ר מור ניצן - נמצאים בנקודת זמן מעניינת בקריירה שלהם: מעבר מחוקרים מונחים ואחר כך עצמאיים, לחוקרים המובילים קבוצות מחקר. שניים מהם חזרו לישראל אחרי תקופה בחו"ל, ואחת עומדת לצאת בקרוב. כולם כבר ביצעו מחקרים פורצי דרך ובעלי משמעות, ושלושתם נערכים לבצע מחקרים נוספים ולפרוץ דרכים נוספות בשנים הקרובות.

לשלושתם ברורה שייכותם לעולם המדע הישראלי, והם אפילו נשמעים מופתעים כשהם נשאלים על כך. לתחושתם, יש בארץ מה שדרוש כדי לעשות מדע טוב, למרות שבדוח האחרון של הוועדה הלאומית למדעים נכתב כי יש פער משמעותי בין ישראל למדינות מתקדמות אחרות בהשקעה בתשתיות מדעיות מתקדמות.

אילני, מאוניברסיטת בר-אילן, אף אומר שהפניות המגיעות אליו מעידות על עניין רב של סטודנטים זרים במחקר הישראלי, ולא רק ממדינות מתפתחות. "אנחנו מקבלים פניות רבות מסטודנטים באירופה, ונראה כי דווקא שם האקדמיה במשבר מסוים, הן מבחינת ההשקעה, והן מבחינת הירידה בנכונותם של הסטודנטים לקבל את המודל ההיררכי הקשיח שמקובל שם ביחסים בין סטודנט למנחה", הוא אומר. כך שאולי גם באקדמיה הישראלית, כמו בסטארט-אפ ניישן, החוצפה של הצעירים היא זו שתהפוך לתבלין שנותן לנו את היתרון היחסי.

הפייסבוק של השפן

מה שפני סלע מוכנים לעשות בשביל פרסום עצמי ומדוע שירתם נתקלת באדישות מצד חבריהם המחקר של ד"ר עמיעל אילני, שמפצח את חיי החברה של שפני הסלע, אולי יעזור יום אחד להבין גם את הרשתות החברתיות של בני אדם

המחקר: גם שפנים מפרסמים את עצמם

"כל מי שהיו לו שני כלבים, יודע שלבעלי חיים יש אישיות", אומר ד"ר עמיעל אילני, מרצה בכיר בפקולטה למדעי החיים באוניברסיטת בר-אילן. ואם יש להם אישיות, אולי גם יש להם העדפות של "חברים" מהקבוצה שלהם, שאפשר לבנות על פיהן את ה"פייסבוק" שלהם, וזה אכן אחד מתחומי המחקר המרכזיים של אילני.

העיסוק ברשתות החברתיות של שפנים החל בדוקטורט שבחן מדוע מבצעים שפני הסלע שירים מורכבים, הדומים לשירת ציפורים, אך אינם קשורים בעונת ההזדווגות דווקא. "בסופו של דבר, התיאוריה המובילה היא שמדובר ב'פרסום עצמי', דרך להזכיר לעולם ולקבוצה הקרובה שאותו זכר קיים", הוא מגלה.

אפשר לתאר את השירה הזאת כ"עמוד הפייסבוק" של השפן. "היא מעבירה הרבה מאוד מידע עליו. איננו יודעים מה השפנים האחרים באמת מפיקים מכך, אבל מצאנו קורלציה בין שירת השפן לבין מאפיינים רבים כמו גיל, רמות הורמונים ומעמד חברתי". כמו עמוד הפייסבוק, כך גם שירת השפן מעניינת בעיקר את השפן שמפיק אותה. "יחסית למאמץ ולמורכבות בשירה, היא יוצרת מעט מאוד עניין בקרב השומעים אותה. הנקבות נותרות די אדישות. לפעמים זכר אחר יצטרף וייווצר מעין דואט, לפעמים אפילו מקהלה, אבל לרוב לא תהיה התייחסות רבה". כך לפחות על פני השטח.

עדיין לא ידוע אם השירים נועדו לאוזני נקבות או להפגנת יכולת מול הזכרים האחרים, אבל כן נפסלו שתי אפשרויות: האחת שמדובר ב"עקרון ההכבדה" שבו בעלי חיים לוקחים על עצמם משימות מאוד תובעניות וחסרות פואנטה הישרדותית רק כדי להראות שהם יכולים, והשנייה שמדובר בקריאה לעזרה. "כמעט תמיד כאשר גור צועק, תהיה תגובת שירה של זכרים, אבל התגובה הזאת כנראה לא נועדה לגייס תגבורת לעזרה לגור. הזכרים ששרים לא בהכרח רצים במקביל לעזור, ואביו של הגור לא בהכרח שר חזק יותר משפן אחר באותו מצב. הגענו למסקנה ששירת שפנים בעת מצוקת גורים היא פשוט 'פרסום עצמי בפריים טיים'", אומר אילני. "תשומת הלב של הקבוצה בשיאה, והשפן המזמר מנצל זאת כדי להזכיר את קיומו". גם לזה כמובן יש מקבילות בהתנהגות בני אדם, שרבים על הזכות להישמע גם בענייני אסונות ומוות. "המנוח ואני", גרסת השפן.

אף שהנקבות נראות אדישות לשירת השפנים, אילני לא בטוח שלא אכפת להן. "זה כמו שנשים אינן מתעניינות במשחק כדורגל עצמו, אבל אכפת להן בהחלט שפלוני הוא שחקן כדורגל מצליח".

המחקר של אילני תפס כיוון ייחודי כאשר התגלה לו מדע הרשתות. "הבנתי שמחקרי רשתות יכולים לעזור לי לכמת את מה שאני רוצה למדוד. הכנסתי את כל הנתונים שהיו לנו לגבי הקשרים החברתיים והמיניים בין השפנים והנה - קיבלתי גרף שבבת אחת מיפה את כל הקשרים בקבוצה!". יש מערכות רבות בעולם שניתן להתייחס אליהן כרשתות - ממערכת רכבות, דרך חלבונים בתא החי ועד רשתות חברתיות אונליין, או דווקא אוף-ליין. "מה שמצא דווקא חוקר רשתות הוא שרשתות חברתיות שונות מרשתות אחרות בכך שיש להן נטייה 'לסגור משולשים'. למה הכוונה? אם אני חבר שלך ואת חברה של דינה, ואני לא אוהב את דינה, אז נוצר חוסר איזון. הוא יושב אם את תנתקי את הקשר עם דינה או שאני אשנה את דעתי עליה או אם תנתקי את הקשר איתי. לעומת זאת, אם אני ודינה חברים, ומגיע צד שלישי שאוהב גם אותי וגם את דינה, אנחנו 'נסגור משולש' ונהפוך לקליקה. כך גם אצל השפנים".

אילני מיפה את הקשרים בין השפנים על בסיס קרבתם זה לזה. "אם נביט על בני אדם היושבים זה ליד זה היום בבר, לא נדע הרבה על הקשר ביניהם, אבל אם גם היום וגם אתמול הם ישבו יחד, אולי מדובר בדפוס. אם הגיעו יחד, כנראה הקשר חזק יותר", הוא מסביר את העבודה. במיפוי השפנים, הוא מצא העדפות ברורות של שפנים מסוימים לשפנים אחרים, גם אם לא היה ביניהם קשר גנטי מיוחד. הוא גם גילה ש"חבר מביא חבר".

קבוצות של שפנים לרוב מורכבות מזכר אלפא אחד, נקבות ושפנים בגיל ההתבגרות. שפנים בוגרים עוזבים את הקבוצה וחיים בשולי קבוצות אחרות. "חלום חייהם הוא להשתלט על קבוצה אחרת. אז יקבלו את ההזדמנויות הרבות ביותר להזדווג. אם לא יצליחו, הם ימשיכו לחיות בשולי קבוצה, ובעונת ההזדווגות יצליחו מדי פעם להזדווג עם נקבות מהקבוצה, כשזכר האלפא עסוק". נראה כי זו אחת הסיבות לכך שכאשר נקבה מתחילה להתעניין בזכר מחוץ לקבוצה, מסתמנת בתוך הקבוצה מצוקה.

אילני, שניתח גם מידע על צבועים נוקדים, משלב את הממצאים הללו בגישה הולכת ומתפתחת של "הורשה חברתית". "הרעיון הוא שבתחילת הדרך, שפן או צבוע הולכים לכל מקום עם האימהות שלהם והן מכירות לצאצאיהן את החברים שלה. כך היא מורישה את מקומה ברשת החברתית. גילינו שאצל הצבועים, ככל שאמא שלך נמצאת גבוה בהיררכייה, כך יגבר הסיכוי שתירש את הקשרים שלה. לעומת זאת אם המקום שלה פחות טוב, אתה תימנע מלרשת את הקשרים שלה ותנסה ליצור קשרים אחרים משלך".

בשביל מה דרושה העדפה של חבר אחד על פני אחר גם בתוך קבוצה קטנה, של עד 20 שפנים?

"אם אני ואת רגילים לשתף פעולה, אנחנו יכולים להשיג כך יותר. אולם אם תלכי עכשיו לשתף פעולה עם מישהו אחר, אני אהיה מנוטרל ואצטרך לחכות שתחזרי. בינתיים, אני יכול לשתף פעולה עם מישהו אחר, אבל כשתתפני אליי, אולי אהיה עסוק ואת תהיי מנוטרלת. הבחירה בפרטנרים קבועים למשימות מסוימות היא חסכונית באנרגיה ובזמן.

"אצל בני אדם המבנים האלה נשברים בגלל הטכנולוגיה. אנחנו לא נמצאים כולנו בשבט אחד כל היום, יש לנו שבטים מפה ומשם. זה גם יכול ליצור חוסר יציבות כי המחויבות לצוות בעבודה מתנגשת במחויבות למשפחה ולחברים".

בתקופה הקרובה אמורים להגיע אל אילני ואל שותפיו למחקר, פרופ' אלי גפן וד"ר לי קורן, נתונים ממחקרים חדשניים מבחינה טכנולוגית בשפנים. באחד המחקרים, הוצמד לכל שפן מוניטור לביש זעיר שבחן ללא הרף את הקירבה בין שפנים שונים. כל הנתונים שבעבר היה ניתן לאסוף בתצפיות, יהיו זמינים כעת 24/7, כולל מה שמתרחש בתוך המחילות.

יום עבודה של שפנולוג: "עוסקים ברכילות"

אם חשקה נפשכם בעבודתו של אילני, תחשבו פעמיים. החוקרים יוצאים להניח מלכודות בשלוש לפנות בוקר, מגיעים לבדוק מי נלכד בערך בחמש, אחר כך מוציאים את השפנים, דוגמים שיער לדנ"א ומתייגים באמצעות מספר על האוזן. שום דבר בתהליך אינו כואב או פוגעני לשפן, והוא אף זוכה לארוחה טובה ושינה ללא סכנת טורפים. התצפיות הארוכות ביותר נעשות בעונת ההזדווגות, כלומר ביולי-אוגוסט, בתנאי שטח. "אחרי שבוע של שטח, אתה גמור. גם מי שמגיע הכי בכושר", הוא אומר ומוסיף כי העבודה יכולה להיות מאוד משעממת אם לא מכירים את הנפשות הפועלות. "הזואולוג המפורסם אמוץ זהבי נהג לומר, 'אנחנו עוסקים בעצם ברכילות'. מה שמעניין את החוקר הוא שהשפנה רינה יושבת ליד השפנה דינה, כשאתמול הן ישבו רחוק יותר, ואילו הזכר הזה הצטרף עכשיו לקבוצה, כשבשנה שעברה הוא היה רק בשוליים שלה. אז איך זה קרה? זו הדרמה".

הדרך למחקר: הילד שגדל עם נמר

קשה להתייחס לעבודתו של אילני בלי לציין את העבודה שאביו היה הזואולוג המפורסם גיורא אילני, שחקר את הנמרים במדבר יהודה. אילני האב גידל בבית מגוון של חיות - שועלים, צבאים, טווסים, צבועים ואפילו נמרה אחת. מבחינת עמיעל ואחיו עפרי אילני (היסטוריון ובעל טור בעיתון "הארץ"), אלה היו חיות מחמד. "אין מה לקנא בי על שגדלתי עם נמר", אומר אילני, "זו החיה הכי גרועה שיש. נמר חי לבד, וכשאתה משכנע אותו לחיות איתך, הוא עושה כל מה שהוא יכול גדי להודיע לך שאתה לא מעניין אותו. כל מה שיצא לי ממנו אלה שריטות ונשיכות. כבר עדיף לגדל אריה, זו חיה חברתית. כן, יש אנשים שמגדלים אריות".

מאז שגידל האב נמר כי רצה לראות מה קורה איתו במשך 24 שעות, הנמרים במדבר יהודה נכחדו, ואילני הבן נותר עם השפנים. בכל מקרה, לא נראה שהוא מרגיש שקופח. "לנמרים אין בכלל רשת חברתית, כי זו לא חיה חברתית. שפנים מעניינים פי כמה במישורים שאני חוקר. מעבר לכך, אם תאמץ שפן, הוא יחשוב שאתה חלק מהקבוצה שלו ויהפוך אותך לחבר שלו".

כמי שגדל כך, עם השריטות והכול, הייתה לך דילמה אם להמשיך בדרכו של אביך?

"למדתי ביולוגיה ומדעי המחשב ולמעשה עבדתי תקופה בהיי-טק. זו כמעט הייתה הקריירה שלי, אבל נמשכתי חזרה לתחום. כעת חזרתי קצת לעולם הזה כי היום אני עובד יותר במשרד, בניתוח הנתונים. יש לי היום משפחה ואני לא יכול להרשות לעצמי לשבת חצי שנה בעין גדי, בכל שנה".

ד"ר עמיעל אילני

גיל: 43

מצב משפחתי: נשוי ואב לשלושה

חוקר: רשתות חברתיות של שפני סלע

מוסד: אוניברסיטת בר-אילן

לימודים בחו"ל: פוסט-דוקטורט באוניברסיטת פנסילבניה

התרומה הפוטנציאלית של המחקר: הבנה של רשתות חברתיות, כולל של בני אדם

עוד משהו: "הפתגם על חיי המין של השפנים בכלל כיוון לארנבים"

לנתח גם מרחוק

מתי נמעך קרטון חלב ואיך זה קשור ליכולת של מנתחים לבצע פעולות כירורגיות מרחוק ד"ר אילנה ניסקי, ראש המעבדה לרובוטיקה ביורפואית באוניברסיטת בן גוריון, משחזרת את תחושת המגע של רופא עם הגוף ועשויה להעלות שלב את הניתוחים הרובוטיים

המחקר: איך מונעים בלבול בתנועות

השאלה שמנחה את ד"ר אילנה ניסקי במחקר שלה היא כיצד המוח שולט בתנועות הידיים שלנו. "על פניו, המוח הוא מערכת רועשת ומורכבת, שמקבלת את המידע שלה מהעולם בהשהיה משמעותית. אבל התנועות שלנו הן מדויקות ועדינות יחסית לכל מה שהפקנו עד היום באמצעות רובוטים", היא מסבירה, "אז אנחנו יצאנו לחקור איך מתרחש התהליך הזה של איסוף המידע על ידי המוח לגבי הסביבה, והכוונת התנועה באמצעות השילוב בין מגע, ראייה והחוש הפנימי המאפשר לנו לדעת היכן נמצאים האיברים שלנו. המטרה היא לשפר את הממשק של רופאים עם רובוטים רפואיים ולשפר את היכולת לבצע רפואה מרחוק, כלומר שרופא יוכל לתפעל רובוט שנמצא ביבשת אחרת ויעשה את התנועות הנכונות בידית הרובוטית שבה הוא אוחז, אף שהפידבק מהגוף שהוא מנתח מגיע אליו בהשהיה".

"על פניו למוח יש אתגרים רבים להתמודד איתם בתכנון תנועה", מסבירה ניסקי את מהות המחקר. "מעבר לעובדה שהמידע מהסביבה מגיע באופן רועש ובהשהיה, משום שלדוגמה נדרש זמן למידע לעבור דרך העצבים אל המוח, יש גם אתגרים אחרים. למשל, כשהמוח רוצה להפעיל שריר עייף, הוא צריך לעשות זאת באופן שונה מאשר הפעלת שריר שלא התעייף. כלומר, לא רק שקשה למפות את הגירוי הסביבתי, גם התגובה לגירוי הסביבתי משתנה כתלות בגורמים שונים".

המוח, ככל הנראה, פועל לפי העיקרון הכללי הזה: הוא לומד את סביבתו מראש ומתכנן את התנועה כך שתתאים למה שהוא מצפה שיקרה בסיטואציה, על בסיס סיטואציות דומות שבהן נתקל בעבר. "כך, בכל פעם שאנחנו מושיטים יד לתפוס בידו של מי שהולך לצדנו, הגוף רואה את היד השנייה, יודע בערך את ממדי גופו של בעליה ולכן יודע לצפות היכן ייתקל ביד. הוא גם פועל לפי זיכרון של אינספור מקרים שבהם הושטנו יד בעבר. אם מפספסים, מתקנים, אבל בדרך כלל, כך נוצרת תנועה חלקה.

"אם נושיט יד לכיוון כלי העבודה האהוב עלינו, נשים לב שהיד כבר מכינה את עצמה בצורתה לאחוז באותו כלי, כפי שאחזנו בו פעמים רבות בעבר. איננו צריכים לבצע את רוב החישובים לגבי גודל ומרחק בזמן אמת. אנחנו פועלים במידה רבה לפי זיכרון ותחזיות. כך, כאשר אנחנו מוציאים קרטון חלב מהמקרר ולא יודעים שמי שלקח אותו לפנינו החזיר אותו ריק, אנחנ נפעיל עליו כוח חזק מדי ונמעך אותו. חוש המישוש יאותת לנו בדרך, ואם נספיק, נתקן את עצמנו ולא נמעך אותו ממש עד הסוף. הזיכרון הגופני שלכם גרם לאחיזה הראשונית, וחוש המישוש זיהה את המצב האמיתי קצת מאוחר יותר ותיקן את המצב".

הטקטיקה הזאת אינה מתאימה כמובן לניתוחים. מנתח אינו יכול לפעול בהתאם לזיכרון של הניתוח הממוצע ולתקן בהתאם לתוצאה אצל הפציינט הסופי. הוא חייב להיות קשוב כל הזמן לפידבק מגוף המטופל. המצב מסתבך עוד יותר כאשר מנתחים באמצעות רובוט ומקבלים חזרה מידע חזותי בלבד ולא מידע פיזי של ההתנגדות האמיתית של הרקמה לסכין, ועוד יותר כאשר מנתחים באמצעות רובוט מרחוק ומקבלים את כל המידע בהשהיה.

ניסקי והסטודנטים שלה בחנו באופן ספציפי את ההשפעה של ההשהיה. באחד הניסויים הם ביקשו מנבדקים להזיז ידית רובוטית שהפעילה עליהם כוחות שהתגברו ככל שהמהירות גברה. הדבר דומה להעברת חפץ במים. ככל שמעבירים חפץ במים מהר יותר, כך היד מרגישה בכוח רב יותר. "בשלב הבא, יצרנו אשליה ונתנו את הפידבק בהשהיה של עשירית שנייה, כלומר כשהעברת את הידית במים במהירות רבה יותר, רק עשירית שנייה אחרי כן הרגשת שהיא מחזירה לך התנגדות רבה יותר". כיצד יגיב אותו אדם בפעם הבאה שיפעיל את הידית? "אנשים מסתגלים ומזיזים את הידית נכון, כלומר כאילו אין השהיה. ואחרי שמבטלים את ההשהיה נותר 'אפטר אפקט'. כמו שמתרגלים לסחוב שקית קניות והמוח מנחה את השרירים לפצות על כך, ואז אם מסירים את השקית היד כאילו מרגישה קלה מדי ו'קופצת' בקלות כלפי מעלה".

הבעיה היא שהאשליה מבלבלת את המוח. "האפטר אפקט גורם לי להפעיל כוחות מתנגדים, גם בהתאם למה שאני חשה עכשיו וגם לפי מה שחשתי קודם. נראה שיש לנו במוח ייצוג של המציאות שמביא בחשבון את הזמן ולצדו ייצוג שאינו מביא בחשבון את הזמן", אומרת ניסקי. התלבלבתם? גם אנחנו. גם המוח. גם הרופא המבצע את הניתוח הרובוטי.

בניסוי נוסף התבקשו נבדקים לשחק "פונג", משחק ותיק שמבוסס על פס שנע בתחתית המסך ותפקידו לתפוס כדור פינג-פונג ולפוצץ באמצעותו לבנים בחלק העילי של המסך. החוקרים בחרו במשחק הזה משום שעוד באייטיז הוא סבל מהשהיה מרגיזה. כעת הם השהו את המחבט בכוונה. גם אם אינכם מכירים את פונג, נסו לדמיין משחק טניס במחשב, שבו המחבט זז בפרופורציה מושלמת לתנועה שלכם, אבל זמן רב אחרי שעשיתם אותה. "מצאנו שאנשים לא יודעים בדיוק לפצות על ההשהיה", אומרת ניסקי. "הם מתחילים לעשות תנועות ארוכות יותר. הדבר הנכון הוא לעשות אותן תנועות, אבל זמן קצר מוקדם יותר".

התנועות הארוכות נועדו לפצות על האפשרות שהמחבט לא יספיק להגיע אל הכדור?

"זה הסבר אפשרי אחד. אנחנו לא בדיוק יודעים".

האימון במשחק עוזר לשפר את התפקוד?

"לאחר אימון של שעה, המצב דווקא מחמיר. לא בדקנו מה קורה באימון ארוך עוד יותר, אבל לא נראה שזה אפקט שלגמרי מפצים עליו, כמו השקית מהסופר או העקבים".

היישום: ניתוח בלי לגעת במנותח

אז מה עושים לגבי הניתוחים הרובוטיים? "אחד הדברים שאנחנו עובדים עליהם הוא לתת לרופא המשתמש ברובוט פידבק במגע, נוסף על פידבק בראייה, כי כבר הבנו ששתי המערכות נותנות חלקים שונים מהתמונה. זה יכול לעבוד לטובתנו שלגוף יש שתי מערכות. כך אפשר לטפל בראייה ובתחושה בנפרד, וגם בתפיסה ובפעולה בנפרד".

ניסקי בוחנת כיום גם עבודה עם רופאים המבצעים ניתוחים לפרוסקופיים, שבהם משחילים מכשירים דמויי מסרגות דרך חורים קטנים בדופן בטן החולה ומבצעים את הפעולה הניתוחית מבחוץ. אם הכול הולך כראוי, ההתאוששות מהניתוחים הללו היא מהירה וקלה הרבה יותר מאשר התאוששות מניתוח בבטן פתוחה, אבל עדיין ייתכנו בעיות. "יש אפקט בשם 'נקודת המשען' המכתיב את גודל התנועות שעל המנתח לבצע, בהתאם למיקום המסרגה. יש כל מיני גורמים שיכולים להשפיע באופן אשלייתי (ומסוכן) על תפיסת נקודת המשען וזה עוד אתגר שצריך להתמודד איתו. אני יכולה לנסות לעשות מניפולציה על הכוחות שהרופא מרגיש, כדי שהשליטה בפועל תהיה טובה יותר".

לפרסקופאים טובים יודעים להתגבר על זה?

"זה מה שאנחנו מנסים להבין. השאלה היא פחות למי העניין טבעי ויותר מה קורה במוח בתהליך ההכשרה. אנחנו יודעים שאם לאנשים רגילים יש נטייה לבצע תנועות עקמומיות לאט, אצל רופאים מומחים, בהדרגה רואים ביטחון רב יותר בתנועות העקמומיות".

ניסקי מקווה לסייע למנתחים באמצעות מכשיר המפעיל כוח על העור ומותח אותו, כפי שקורה בעת שאנחנו מחזיקים דבר מה. "אם נוכל להעביר מידע נכון לאדם לגבי מה הוא אוחז אך ורק באמצעות מתיחת העור, זה פותח פתח ליצירה של כל מיני אביזרים לבישים, שיתנו לרופאים רמזי מגע, ללא שיצטרכו להחזיק משהו שדומה אחד לאחד למכשיר שהם מנסים להפעיל מרחוק".

הדרך למחקר: "ידעתי שכנראה אהיה מהנדסת"

"זה דווקא סיפור יפה", עונה ניסקי לשאלה איך הגיעה לתחום המחקר שלה. "ידעתי שאני כנראה אהיה מהנדסת. בתיכון חשבתי שאהיה מתכנתת אחרי הצבא, אחר כך הבנתי שאני רוצה ללכת להנדסה. רציתי הנדסת חשמל, אבל אז גיליתי את ההנדסה הביו-רפואית וזה היה נשמע לי מרתק השילוב הזה של הנדסה ורפואה, כי מספרים עניינו אותי כל הזמן אבל פתאום הבנתי שיש עוד. אפשר להתחבר לעוד צדדים.

"כשראיתי רובוטים שמייצרים מציאות מדומה, התחלתי מחקר בין השנה השנייה לשלישית בלימודים, שהתגלגל לפרויקט גמר, ונדבקתי בחיידק. עשיתי מסלול ישיר לדוקטורט אצל פרופ' אמיר קרניאל ז"ל. הוא חשף אותי לחקר המוח ועסקנו בהשהיה. אבל כל הזמן חשבנו מה יהיה היישום הרפואי של זה.

"קראתי על 'ניתוח לינדברג', פרפראזה על הטיסה הטראנס-אטלנטית הראשונה, והתלהבתי. חיפשתי מעבדה שעוסקת בניתוח רובוטי וכשחזרתי לארץ שילבנו בין הדברים. מה הכישורים שצריך? אהבה למספרים לצד יצירתיות, ויכולת עבודה במצב של חוסר ודאות. אחד הדברים שהכי קשה לי להגיד לסטודנטים הוא שאנחנו ננחש מה יהיו התוצאות אבל זה לא מה שייצא. צריך לא להתייאש כשיש סתירה וצריך להניח הנחות חדשות".

הבחירה בישראל: "התקשורת עם הסטודנטים טבעית"

"הרצון שלי היה שהמדע הטוב שרציתי לעשות יהיה מדע טוב ישראלי. היה לי חשוב לתת חזרה למערכת בארץ, כי אני גדלתי בתוכה. ציונות? אפשר לומר. אני גם מרגישה שהתקשורת שלי עם סטודנטים ישראלים היא יותר טבעית. יש לי כאן כל התנאים הדרושים לביצוע המחקר, כולל הקירבה לבית החולים".

מסר לנשים: "הנדסה היא גם בשבילכן"

"חשוב לי לומר לנשים שאנחנו מוצלחות. אל תחשבו שהנדסה זה לא מקצוע לנשים. במיוחד הנדסה כזאת, שעובדים בה עם אנשים ועוזרים לאנשים ישירות. במעבדה שלי חצי מהחוקרים הם נשים, וכך גם היה במעבדה בסטנפורד, שהייתה בכלל במחלקה להנדסת מכונות - מקצוע שנחשב מאוד גברי. גם בראש המעבדה הזאת עמדה אישה, וזה מראה כמה חשוב שנשים יתקדמו למקומות המובילים. יש לי אימהות ואבות במעבדה. היום קריירה מדעית אין פירושה שצריך לנטוש את כל תחומי העניין האחרים. לי אישית אין ילדים, אבל אני רצה, מטפסת, רוכבת על אופניים. לכל אישה אצלנו יש העולם שלה, וגם לגברים".

ד"ר אילנה ניסקי

גיל: 36

מצב משפחתי: חיה עם בן זוגה עוזי והכלבים צ'ילי ופפר

חוקרת: איך המוח מפענח מידע שמגיע מחוש המישוש

מוסד: אוניברסיטת בן-גוריון

לימודים בחו"ל: פוסט דוקטורט בסטנפורד

התרומה הפוטנציאלית של המחקר: ביצוע ניתוחים מרחוק בעזרת רובוט

עוד משהו: "הגוף פועל לפי זיכרון. כך, אם נושיט יד לכלי עבודה אהוב, היד כבר מכינה את עצמה בצורתה לאחוז בו"

בין מדעי המחשב לביולוגיה

ד"ר מור ניצן חוקרת את הבסיס המתמטי של רשתות דינמיות בהקשרים של מערכות ביולוגיות בעתיד, למחקר שלה עשויה להיות תרומה לפיתוח תרופות ממוקדות לצד המחקר, היא מנגישה מדע לתיכוניסטים: "לא מעט מוכנסים לתבניות שמונעות מהם לחשוב על מדעים"

המחקר: מודלים מתמטיים

מה מאפשר למוח להיות יותר מאוסף תאים, איך קן נמלים מוציא לפועל תוכניות מורכבות הרבה יותר מיכולת התכנון של נמלה יחידה, ואיך חלבונים יוצרים תבניות פעילות מורכבות המשפיעות על תפקוד התא? התשובה לכך טמונה ברשתות שחוקרת ד"ר מור ניצן מביה"ס למדעי המחשב באוניברסיטה העברית. הרשתות האלה הן גם אלה שגורמות לחיידק לעבור מחיים נינוחים בגוף להתקפה או לרקמה להפוך לסרטנית, והבנתן תאפשר לבסוף לנבא איזה תא יגיב לתרופה מסוימת.

"מבחינה מתמטית, רשתות מעניינות כי הן מודל מורכב ודינמי שמבוסס על חוקים לוקליים. מבחינה רעיונית, הן מעניינות גם בגלל תופעת ה-Emergence: ברשת של פרטים, ההתנהגות של המערכת כולה יכולה מורכבת בהרבה מזו של כל פרט בנפרד ולעתים נוצרת פעילות שהיא שונה באופן מהותי. התופעה הזאת היא המפתח לשאלות שבהן פתחנו.

השאלה מה גורם לתא חיידקי לעבור מהגנה להתקפה היא דוגמה לפרויקט אמיתי שעליו עבדה ניצן במסגרת הדוקטורט, עם המנחים שלה פרופ' עופר ביהם ופרופ' חנה מרגלית, ועם קבוצה מצרפת שעוסקת בביולוגיה ניסויית וחוקרת חיידק מסוכן ונפוץ. הקבוצה הצרפתית תרמה את המידע הביולוגי, והחוקרים הישראלים זיהו מבנה מינימלי וקריטי ברשת שאחראי למעבר החיידק בין שני המצבים ופיתחו השערות לגבי הדימניקה שלו. הם מצאו שהניבויים לגבי מה שקורה ברשת אכן תואמים את מה שקורה בפועל אצל החיידק. "כך, אפשר לראות באילו קשרים כדאי להתערב כדי לעצור את התהליך שבו החיידק תוקף".

כיום, ניצן משלימה פוסט-דוקטורט אצל פרופ' ניר פרידמן מהאוניברסיטה העברית ופרופ' אביב רגב מ-Broad Institute, מכון מחקר גנטי משולב של MIT והרווארד. בעוד כמה חודשים היא תתחיל פוסט נוסף בהרווארד.

הדרך למחקר: מעבר בין תחומים

עבודתה של ניצן משתרעת על כמה תחומים. את הדוקטורט כתבה בפיזיקה תיאורטית וביולוגיה חישובית, וכעת היא מתמחה בלמידת מכונה במדעי המחשב. המערכות שהיא חוקרת הן ביולוגיות עם נתונים מתחומי הביואינפורמטיקה. "אני משתמשת בכלים וברעיונות ממדעי המחשב ופיזיקה כדי לחלץ חוקים בסיסיים להתנהגות של מערכות מהסוג הזה, שיכולים להיות ישימים בכל מיני רשתות - מרשתות ביולוגיות ועד רשתות של מעבר מידע בין בני אדם".

במחקר רשת באמצעות מודל תיאורטי, בונים מערכת מורכבת של יחסים בין משתנים שאינם מייצגים בהכרח דבר, ואז שואלים שאלות מתמטיות, לדוגמה אם שינוי של פרמטרים מסוימים משנה מהותית את ההתנהגות. "המתמטיקה מאפשרת לנסח כלללים ומודלים. אלגוריתמים מתאימים וכוח חישובי מאפשרים ליישם את המודלים בעולם האמיתי". אולם המחקר של ניצן אינו רק תיאורטי. היא עובדת עם מעבדות "רטובות", כדי לשאול שאלות רלוונטיות למערכות ביולוגיות. "אנחנו רוצים לדוגמה לשחזר את המבנה של הרשת או לצפות מה קורה כשאנחנו משנים רמה של חלבון בתא: כמה רחוק השינוי הזה מגיע? על אילו חלבונים נוספים הוא ישפיע?". עשויות לכך השלכות בפיתוח תרופות ממוקדות.

"היום אני עובדת על מערכות של אינטראקציות בין תאים, כדי לנסות להבין מתי קבוצה של תאים מתחילה להתנהג כרקמה. יש לכך יישומים משמעותיים בבנייה של רקמות מלאכותיות ואיברים מלאכותיים, וגם בהבנת תהליכים ברקמות סרטניות".

השליחות: להנגיש מדע לתלמידי תיכון

במקביל לעבודת המחקר שלה, ניצן הייתה אחת היזמיות של פרויקט "מדע בקטנה", שנועד להנגיש מדע לתלמידי תיכון. "המיזם החל במהלך הדוקטורט כפרויקט התנדבות שהקמתי עם שני דוקטורנטים נוספים. בערים הקרובות לאוניברסיטאות יש הרבה פרויקטים שבהם מדענים מבקרים בתיכונים אבל בערים רחוקות - פחות. מאחר שהסטודנטים מתפזרים בסופי השבוע ברחבי הארץ, מדוע שלא יבקרו לפעמים בבתי הספר הרחוקים יותר? היום התוכנית רצה וקיימת בזכות הרשות לקהילה ולנוער באוניברסיטה העברית וכוללת עשרות מאסטרנטים ודוקטורנטים בכל תחומי המדע. המטרה היא לחשוף את התלמידים, בעיקר בשלבי החטיבה והתיכון המוקדמים, לקראת בחירת מגמות הלימוד, לכל מיני תחומים. חשוב לנו שיהיה איזון בין גברים לנשים בתוכנית, כדי לתת דוגמה טבעית".

כיצד אתם מנחים את הדוקטורנט להנגיש את המדע?

"אנחנו מציעים לספר על תחום המחקר בכללותו, ולא רק על המחקר הספציפי שלהם. כמו כן אנחנו מבקשים מהם להקדיש חלק לא מבוטל מההרצאה כדי לספר על הדרך שהם עברו".

מה את מספרת על הדרך שעברת?

"אני מספרת שמאוד התלבטתי בין רפואה לפיזיקה, אולם לאחר שבסופו של דבר החלטתי ללמוד פיזיקה, חזרתי במידה מסוימת לרפואה, ואפשר למצוא שילובים בין תחומים רבים".

תוכניות רבות שמות דגש על מדעים מדויקים. אתם בחרתם להנגיש את כל התחומים. זו אמירה?

"הבסיס של התוכנית היה פיזיקה ומדעי הטבע. חשוב בעיניי לא בהכרח לשכנע תלמידות ותלמידים לבחור במקצועות הריאליים, אבל כן לגרום להם לשקול זאת. לא מעט אנשים מוכנסים לתבניות שמונעות מהם לחשוב על האופציה הזאת".

ד"ר מור ניצן

גיל: 32

מצב משפחתי: נשואה לשחר ואמא לדניאל

חוקרת: הבסיס המתמטי של רשתות

מוסד: האוניברסיטה העברית

לימודים בחו"ל: בקרוב תצא לפוסט-דוקטורט בהרווארד

התרומה הפוטנציאלית של המחקר: פיתוח תרופות ממוקדות

עוד משהו: "כאשר נוצרת רשת של פרטים, התנהגות המערכת כולה לעתים תהיה מורכבת הרבה יותר מהתנהגות כל פרט בנפרד"