Skip to main content
header

שמות הזוכים בתחרות מדענים צעירים בישראל בשנת 2002

מקום ראשון

משפט ההגבלה הקריסטולוגרפית



שם המתחרה: בוריס פיגובסקי
שם ביה"ס: תיכון ליאו-בק, חיפה
שם המנחה: דן גורלניק

כבר בתקופה בה שלטה האומנות האסלמית ידעו כיצד למלא תקרה, קיר או רצפה בצורות זהות מבלי שצורות אלה יעלו אחד על השניה ומבלי שיהיה רווח ביניהן. כבר אז ידעו אלו צורות יש לבחור כדי שהציור יוכל למלא כל שטח, אך לא ידעו מדוע דווקא צורות אלה מתאימות, ולא צורות אחרות. במאה ה- 19 החלו לעסוק בתורת הקריסטלוגרפיה. תורה מתמטית זו עסקה בין השאר בשאלות כגון: באילו מרצפות יש להשתמש כדי למלא כל שטח, (גם אם מדובר בשטח אינסופי) ואיך לרצף בעזרתן את השטח כך שאף מרצפת לא תעלה אחת על השנייה, ושלא יהיו מרווחים ביניהן? לקראת סוף המאה ה- 19 התחיל העיסוק בטופולוגיה, אולם רק בחצי השני של המאה ה- 20 הטופולוגיה יחד עם תורת-החבורות נתנו בסיס מוצק לתורה הקריסטלוגרפית.

משפט ההגבלה הקריסטולוגרפית טוען כי קיימים רק 17 דרכים שונות לרצף מישור אין-סופי ללא רווחים, על-ידי מרצפות זהות שלא תעלנה אחת על רעותה. מחקר זה מאגד בין הפרטים הטכניים הדרושים להבנת משפט זה, לבין המשפט עצמו שהוכח במהלך העבודה. אחד החידושים בעבודה זו הוא פרק האיזומטריות, שלא הופיע עד כה בספרות המתמטית.

מקום שני


תוכנית פעולה למרכז לילדים ונוער בשכונה ערבית-יהודית קשת יום

עמיעד דניאל  ולרי קיסליבסקי  נטע קורן
שם המתחרים: עמיעד דניאל, ולרי קיסליבסקי, נטע קורן.
שם ביה"ס: תיכון ליאו-בק, ביה"ס הריאלי, חיפה
שם המנחה: אליאב זכאי

שכונת עין הים בחיפה, היא שכונה יהודית ערבית קשת יום שלא נהנית מאספקת שירותים קהילתיים. השכונה דומה לשכונות אחרות בהן רווחת תחושת הזנחה המעצימה את תחושות הניכור והאפליה בין מיגזרים שונים וקבוצות חברתיות שונות באוכלוסיה.
מטרת העבודה היתה לארגן תוכנית שתענה על צורכיהם הקהילתיים של תושבי שכונת עין הים. לצורך כך בוצע מחקר המקדים לאיתור צורכיהם של התושבים באמצעות חקירת הפרופיל הקהילתי ומאפיני התושבים. המחקר נעשה במיגוון דרכים:
1. העברת סקר צרכנים בקרב 90 משפחות בשכונה המהוות מדגם מייצג של הקבוצות החברתיות השונות. הסקר בחן את מידת נכונותם של התושבים להשתתף בפעילויות קהילתיות במתנ"ס העתיד לקום.
2. מפגשים בלתי אמצעיים עם תושבי השכונה ועם הנהגתם הפורמלית והבלתי פורמלית, לגילוי זרמים נוספים, צרכים ורצונות של קבוצות נוספות המאכלסות את השכונה.
3. מפגשים עם המימסד המוניציפלי - עירית חיפה, על מנת לגלות את נקודת מבטו אודות כישלונות העבר בכל האמור בגיוס התושבים לפעילויות קהילתיות.
4. בדיקת מענים קיימים בשטח, בבדיקה נכללו גופים מוניציפליים וכן גופים פרטיים.
5. ניתוח מגמות שינוי גלובליות ולאומיות בתחום החברתי קהילתי בהקשר למתרחש בשכונה הנחקרת.
הנתונים שנאספו והניתוח שלהם, איפשרו בניית תוכנית שמטרתה להפעיל ולערב אוכלוסיה קשת יום במיזמים חברתיים, קהילתיים בתוככי השכונה, לרווחתה.

ויטמין E כמונע מחלות לב שמקורן בטרשת העורקים



שם המתחרה: מעין שקד
שם ביה"ס: ביה"ס הריאלי, הפקולטה לרפואה הטכניון, חיפה
שם המנחה: ד"ר ביאנקה פורמן

טרשת העורקים הנה מחלה כלילית הנגרמת בתהליך ארוך של הצטברות כולסטרול מחומצן בתוך תאי דופן העורקים המובילים ללב. במצב כזה די בקריש דם קטן ביותר על מנת לחסום כליל את העורק ולמנוע אספקת דם ללב, תהליך שיכול להוביל לדום לב, התקף לב, לנמק ואף להרס האיבר.
ידוע שהכולסטרול המצטבר, הוא אך ורק כולסטרול שעבר תהליך חמצון ואילו כולסטרול שלא עבר תהליך כזה, אינו גורם נזק לעורקים.
במהלך המחקר התגלו ואופינו חומרים טבעיים, שהעיקרי בהם הוא ויטמין E, אשר פעילים במערכת כזו ומבצעים פעילות של עיכוב חמצון הכולסטרול וכך, בעקיפין, מונעים את מחלת טרשת העורקים ונגזרותיה העיקריות - דום והתקף לב.

מקום שלישי


הפער בין המצבים הראשוניים וההגותיים בפנומנולוגיה של הוסרל והיידגר



שם המתחרה: עקיבא מילר
שם ביה"ס: תיכון הימלפרב, ירושלים
שם המנחה: ד"ר מיכאל רובק

מדוע אנו חושבים? למרביתנו, שאלה זו כלל אינה עולה במהלך חיינו היומיומיים. בחיי היומיום, אנו עושים שימוש כה נרחב במחשבה ובתודעה, עד שאין טבעי יותר מאשר לקבל את התודעה והמחשבה כמובנים מאליהם. ואולם, דווקא טבעיות זו עומדת כחיץ בפני אחת מהשאלות החשובות של המחשבה הפילוסופית - המחשבה עצמה.
שאלת המחקר היא כיצד המחשבה הפילוסופית והמדעית נוצרת? מאין היא נובעת ומה אופייה וטבעה, זאת לעומת צורת התודעה היומיומית שאינה עסוקה כלל במחשבה וחקירה? מטרת המחקר היתה בין השאר, לעורר אנשים לחשוב ולשאול שאלות לגבי עצמם, מחשבתם וחייהם.

המחקר בוחן את שאלת התודעה והמחשבה מתוך השיטות הפנומנולוגיות של ההוגים אדמונד הוסרל ומרטין היידגר תוך כדי ניתוח מקורי המשווה בין שיטות שני ההוגים על התודעה והמחשבה. שני הוגים אלה שייכים לפילוסופיה הפנומנולוגית של ראשית המאה העשרים אשר ניגשה לסוגייה זו מכיוון מקורי ומיוחד והשפיעה רבות על הפילוסופיה בת זמננו.

העבודה מציגה מבנה פנומנולוגי של התודעה והקיום האנושיים המבדילים מהעבר האחד את צורות המחשבה היומיומיות הטבעית ואת צורות המחשבה המדעיות וכן הפילוסופיות הדורשות מחשבה מיוחדת. העבודה מצביעה על דרך המעבר בין צורות התודעה והקיום, את יחסי הגומלין ביניהם, ואת המעמד המיוחד שיש למחשבה המדעית בין צורות המחשבה היומיומיות והפילוסופיות.

מערכות זוגיות של כוכבים כפולים



שם המתחרה: רימאן סעיד עתילי
שם ביה"ס: תיכון טירה
שם המנחה: ד"ר גנאדי רוייזמן, מר אבו סאמח

גלקסית שביל החלב עשירה במערכות של כוכבים כפולים. מערכת של כוכב כפול מורכבת מזוג כוכבים הנעים סביב מרכז מסה משותף. כוכבים אלה יכולים להיות בעלי מסות זהות או שונות ובשלבי התפתחות שונים. הקירבה הפיזית בין שני הכוכבים יכולה ליצור שלל תופעות פיזיקאליות מרתקות כמו גיאות, רוחות כוכב חזקות, מעבר חומר בין הכוכבים, התפרצויות נובה ובמקרים מיוחדים אף התפרצות של סופר-נובה.
מבחינה תצפיתית, כאשר מישור הסיבוב של שני הכוכבים מקביל לקו הראיה שלנו, אנו נחזה בשינויים באור שמגיע אלינו ממערכת הכוכבים, כך שמדידת עקומת האור ממערכת כוכב כפול מאפשרת קבלת מידע פיזיקאלי רב.
במחקר זה נבחרו מספר גופים החשודים ככוכבים כפולים. בעזרת טלסקופ "16 אשר במצפה הכוכבים שבגבעתיים, נמדדו עקומות האור מגופים אלו והוסקו לגביהם מסקנות. תוצאות המחקר מצביעות כי אחת המערכות שנחקרו, הראתה סימנים ברורים לכך שמדובר במערכת כוכב כפול מסוג אלגול.

התאמת דגי הפרפרונים מסוג Cheatodon כמין אינדיקטור להערכת שינויים בשוניות האלמוגים באילת



שם המתחרה: קרן מאור
שם ביה"ס: הגימנסיה הריאלית ראשון לציון, המכון הבינאוניברסיטאי, אילת
שם המנחה: ג'פרי ווילגוס

שוניות האלמוגים בעולם בכלל, ובאילת, בפרט, סובלות מעקות רבות. על מנת לקבל התרעה מוקדמת להידרדרות מצבן, מחפשים החוקרים שיטות להערכת מצב השוניות. דרך יעילה להשגת מטרה זו יכולה להתבצע באמצעות אורגניזם שישמש כאנדיקטור (חיישן). אינדיקטור יכולים לשמש מינים שונים הרגישים לשינויים במערכת.
בעבודה זו בדקתי את אפשרות השימוש בדגי הפרפרונים מסוג Chaetodon (ניזוני האלמוגים) כמינים אנדיקטורים להערכת מצב שוניות האלמוגים באילת. המחקר התבסס על סדרת תצפיות אשר נערכו בארבעה אתרים לאורך שונית אילת: שניים בעלי אחוז כיסוי אלמוגים נמוך ושניים גבוה. במהלך התצפיות נערכו מפקדי אוכלוסין לדגים, הוערך מצב השונית והתבצע מעקב להערכת הטריטוריה של ,C.austriacus אשר ניזון אך ורק מאלמוגים. התגלה כי קיים קשר ישר בין אחוז כיסוי שטח האלמוגים לבין תפוצת C.austriacus וקשר הפוך להיקף הטריטוריה שלו. לא נמצא קשר בין תפוצת שאר הפרפרונים (שאינם ניזונים אך ורק מאלמוגים) לכיסוי האלמוגים.
מכאן עולה כי הפרפרון ממין C.austriacus יכול לשמש כאנדיקטור אמין בעוד שאר המינים יכולים לשמש כבקרה פנימית במערכת. שימוש בפרפרון זה כמין אנדיקטור יהווה כלי יעיל, אמין, לא חודרני וקל לצורך הערכת מצב שוניות האלמוגים.

צל"שים


בין מילים ולחן בשיר-הזמר הישראלי



שם המתחרה: מיכאל גבע.
שם ביה"ס: תיכון ליאו-בק, חיפה
שם המנחה: חגי רוגני

בכל יום אנו שומעים מספר לא מבוטל שירים, ברדיו ובטלויזיה, בתקליטורים וכיו"ב. חלקם נשמעים לנו יפים יותר וחלקם פחות, אבל בכל מקרה, עיקר ההתרשמות הראשונית מתבסס על המוסיקה. התייחסות רצינית למילים, תבוא אם וכאשר הן יונחו לפנינו.
בעבודה זו נעשה נסיון מיוחד במינו לחדור לעולמם הפנימי של היוצר, המאזין והקורא. שירי-זמר נותחו על מרכיביהם השונים בכדי לבחון האם יש קשר בין המילים ללחן בשיר-הזמר תוך שימוש בכלי ניתוח מקובלים הכוללים:
1. ניתוח ספרותי של הטקסט השירי, שימוש בפרשנות וחיפוש משמעויות.
2. ניתוח מוסיקלי פרשני של הלחנים מתוך תווים שהתפרסמו על מנת למצוא קשר למילות השיר.
3. ניתוח הביצוע לאחר האזנה להקלטה שהתפרסמה ברבים, תוך התרשמות מהזמר המבצע, כלי הנגינה, הקולות המלווים ועבודת האולפן.
לאור העבודה ניתן לראות את הלחן ככלי המפרש את המילים, ונותן להן ביטוי בשפה חדשה. העבודה מעודדת הסתכלות חדשנית ומרתקת על כל שיר-זמר שאנו מכירים. היא מקנה כלים למאזין הממוצע להאזנה מושכלת ומהנה יותר לשירי-זמר ומובילה לפיתוח השילוב בין חושים שונים, תוך הבנה והנאה מרובות. ניתן למצוא בעבודה מוסיקה ומילים, הרמוניה וחרוזים והרבה חשיבה על אמירה אומנותית. כל אדם יוכל למצוא בה את מקומו.

הקשר בין ליפופיליות הרגש ויעילותו הרפואית בריפוי פוטודינמי בגידולים סרטניים



שם המתחרה: דנה פיגנבאום
שם ביה"ס: תיכון "אהל שם", רמת גן
שם המנחה: פרופ' אביגדור שרף, כרמלה בן-צבי

התרפיה הפוטודינמית (PDT, Photodynamic therapy), הינה שיטה חדשנית בתחום הרפואה לטיפול בגידולים סרטניים, המבוססת על שלושה גורמים: חמצן, אור באורך גל מתאים ומולקולת רגש (Photosensitizer).
לצורך הטיפול, משגרים את מולקולות הרגש לרקמת המטרה, דרך זרם הדם או במישרין. את רקמת המטרה בלבד מאירים בקרן אור בעל אורך גל מתאים (המסוגל לעורר את הרגש). הפעלת אור באלומה מרוכזת לעבר האזור המיועד לטיפול בלבד גורמת לעירור כימי של הרגש המסוגל בעקבות כך מסוגל להרוס חלקי תא חיוניים ובכך להשמיד את הרקמה בה הוא נמצא. אחד מהרגשים החדשים שפותחו במכון וייצמן הוא ה-Pd-bactriopheophhorbide ובשמו המסחרי - טוקד.
מטרות העבודה העיקריות היו:
1. סינתזת הטוקד והכנת נגזרות שונות שלו ע"י הצמדת מתמירים בעלי ליפופיליות שונה.
2. בדיקת יעילות הטיפול של הנגזרות השונות בתאים ממאירים בתרבית ובחיות מעבדה. המחקר הראה כי הטוקד יעיל בהרס תאים ממאירים בתרבית (לאחר מספר דקות של טיפול) וכן בטיפול בגידולים סרטניים בעכברי מעבדה (לאחר חצי שעה של טיפול), ובלתי רעיל לחלוטין לתאים שלא טופלו. בנוסף, נמצא כי המתמירים השונים המעלים את מסיסות הטוקד בסביבות מימיות, אינם משפיעים על יעילות הטיפול. כך שלמולקולת הטוקד בעצמה יש משמעות רבה בקביעת הפעילות האנטי סרטנית.
בימים אלה מתבצעים ניסויים קליניים שמטרתם לבדוק את מידת התאמתה של שיטה זו תוך שימוש בטוקד, לטיפול בסרטן בבני אדם.

הפעלת גן זר בצמח טרנסגני באמצעות סילוק של מקטע DNA חוסם



שם המתחרה: שירה לישצינקר
שם ביה"ס: תיכון "אהל שם", רמת גן, מכון וולקני
שם המנחה: ד"ר דוד גדעוני

בשמרים נמצאה ואופיינה מערכת רקומבינציה המסוגלת לשלוף החוצה מתוך מולקולת ה- DNA (מולקולת החומר התורשתי) מקטעים קצרים של DNA. את הוצאת המקטע מבצע אנזים בשם רקומבינאז המקודד על ידי הגן השמרי FLP. אנזים זה יודע לזהות רצפי DNA ספציפיים (הנקראים רצפי FRT) להצמד אליהם, לחתוך במרכזו של כל רצף ולסלק את מקטע ה- DNA שביניהם. לאחר מכן מחבר האנזים את שני חלקי מולקולת ה- DNA ללא הקטע שהוחסר.
העבודה בחנה האם ניתן להעביר את מערכת הרקומבינציה מהשמרים לתוך צמחים, כך שתפעל בצמח העגבנייה. נערך ניסוי, שמטרתו לבדוק האם ניתן יהיה להפעיל באמצעות רקומבינציית סילוק, גן זר בצמח שפעולתו שותקה על ידי החדרת מקטע חוסם לתוכו. לצורך המחקר נבנו שני זנים של צמחים טרנסגניים (צמחים המכילים גנים ממקורות שונים). זן אחד הכיל את הגן השמרי FLP המקודד לרקומבינאז וזן שני הכיל גן זר ששותק באמצעות מקטע חוסם שבשני קצוותיו רצפי FRT.
לאחר הכלאה בין שני זני העגבנייה הטרנסגניים נבדקו תאים של צאצאי המכלוא לפעילות הגן ונמצא כי בחלקם הגן הזר הופעל. כמו כן, בעזרת שיטות גנטיות מתקדמות המאפשרות לבחון את אורכו של הגן הזר הוכח כי בצמחים אלה המקטע החוסם סולק. כלומר, הוכח כי מערכת הרקומבינציה השמרית פועלת בצמחים.
לשימוש חדשני זה במערכת גנטית מתוחכמת יכולות להיות יתרונות רבים בפיתוחים ביוטכנולוגיים שונים והיא יכולה לשמש למשל, כאמצעי בקרה על הפעלה של גנים רצויים בצמחים.

מידת יעילותם של מי שפכים מטוהרים על נביטת וצמיחת זרעים שונים



שם המתחרה: עאישה אחמד
שם ביה"ס: תיכון הגליל, נצרת
שם המנחה: ד"ר בשאראת סוהר

טיהור מי שפכים הוא אחד האמצעים החשובים לצורך אספקת מים נאותים לחקלאות. אמצעי זה תפס תאוצה במיוחד בשנים האחרונות בעקבות המחסור ההולך ומחריף במים במדינת ישראל. הטיהור מתבסס בעיקרו על תהליכי פירוק טבעיים הנעשים בעזרת חיידקים המפרקים את החומר האורגני למרכיבים אי אורגניים.
מטרת המחקר היתה לבדוק את מידת יעילותם של מי שפכים בשלבי טיהור שונים לצורך נביטה של זרעים מסוגים שונים.
התוצאות מראות שככל שמשתמשים במים משלב מתקדם יותר בתהליך הטיהור, ממוצע הנביטה והצמיחה עלה בכל סוגי הזרעים. כמו כן הסתבר, כי מים מטוהרים היו יעילים יותר בהנבטת זרעים מאשר מי ברז והשפעה חיובית זו יכולה לנבוע מהכמות הרבה של החומר האי אורגני שמצטבר בסוף תהליך הטיהור.
אם כן, מהעבודה עולה כי שימוש חקלאי במים מטוהרים ולא במי ברז יכול להגדיל את ממוצעי הנביטה והצמיחה בזרעים שונים.
נוצר בתאריך: 16/06/08
עודכן בתאריך: 28/08/14