Skip to main content
header

שמות הזוכים בתחרות מדענים צעירים בישראל - 2008

מקום ראשון


השפעה של חומרים המעודדים חלוקה של תאים על שעתוק הגן Antizyme Inhibitor

שם המתחרה: יגאל נזר
שם ביה"ס: הגימנסיה הריאלית ע"ש קררי, ראשון לציון
מוסד אקדמי: מכון ויצמן למדע, רחובות
מורה מלווה: גב' מאשה שפי
שם המנחה: גב' אלונה קרן-פז

פוליאמינים הינם שרשראות פחמניות בעלות תפקיד מרכזי בתהליך גדילה וחלוקה של תאים תקינים וממאירים. עקב חשיבותם הרבה בקיום תהליכי החיים בתא, ריכוזם מפוקח בקפידה ע"י מנגנונים מורכבים. החלבון Antizyme Inhibitor (AzI) משתתף בבקרת סינתזת פוליאמינים.
במהלך המחקר אזור בקרה של הגן AzI ואחריו גן מדווח, המשובטים לפלסמידים, הוחדרו לתאי עור מעכבר (NIH3T3), בשיטה של טרנספקציה. התאים טופלו בחומרים מעודדי גדילה, ונבדקה השפעתם על ביטוי החלבון AzI. נמצא כי החומרים: סרום ו- Epidermal growth factor מביאים לעלייה בביטוי של AzI - שתפקידו הוא תפקיד של בקרה חיובית על רמות פוליאמינים בתא. תגלית חשובה נוספת היא זיהוי רצף ספציפי באזור הבקרה של הגן AzI, אשר מגיב לסיגנלי הגדילה הנמצאים בסרום.
הממצאים הללו תורמים להבנה טובה יותר של הקשר בין פוליאמינים לבין גדילה תאית - אחד מתהליכי החיים הבסיסיים ביותר. תוצאות מחקר זה מקרבות את היום בו ניתן יהיה לפתח תרפיות אנטי סרטניות, ספציפיות ובטוחות, המבוססות על פוליאמינים.

מערכת ממוחשבת לזיהוי ניתור ומעקב אחר שומות מלנומיות

שמות המתחרים: חיאל רדר, יוגב אורנשטיין
שם ביה"ס: קריית חינוך "מעיין השחר", קיבוץ עין החורש
מורה מלווה: מר ראובן דינוביץ
מנחים: מר ראובן דינוביץ, מר אהרון רזנוב

מדי שנה מאובחנים בישראל כ-1200 איש כחולים במלנומה (סרטן העור הממאיר), מתוכם ימותו כ-200 איש עקב גילוי מאוחר או אבחון לקוי של המחלה. כיום האבחון העיקרי של מלנומה, מתבצע ע"י רופא עור מומחה וכך הבדיקה חשופה לשגיאות וטעויות אנוש.
הפתרון המוצע כאן הוא, ביצוע בדיקה דומה אך באמצעות מערכת ממוחשבת, בעלת רמת דיוק גבוהה.
עיקרון הזיהוי מבוסס על סידרת בדיקות שיבוצעו על בסיס ניתוח תמונה של השומה. הנתונים שיבדקו הם: גודל, גוון, גיאומטריה (אסימטריה) וגבולות.
במהלך העבודה פיתחנו מערכת המבוססת על מצלמת אינטרנט פשוטה, שתצלם את השומה ותבצע ניתוח של התמונה על פי הפרמטרים שהוזכרו לעיל. במידה שקיימת סבירות גבוהה לשומה החשודה במלנומה, המערכת תתריע בפני הנבדק ותפנה אותו לקבלת יעוץ רפואי באמצעות הודעה על מסך המחשב. כמו כן, המערכת תבצע מעקב שוטף אחר הבדיקות שביצע המשתמש.
הפרויקט מהווה התקדמות משמעותית בתחום גילוי וזיהוי שומות סרטניות, ויוכל לשמש בתור אבן פינה לפיתוח מערכות מורכבות יותר, שיבצעו אבחונים לנגעי עור נוספים.

מקום שני


המהפיכה החוקתית - אשליה או מציאות?

שם המתחרה: אמיר ששון
שם ביה"ס: אור תורה סטון רמות, ירושלים
מוסד אקדמי: אוניברסיטת טורונטו, קנדה
מורה מלווה: מר יצחק שנדורפי
מנחה: ד"ר שרון אסיסקוביץ

העבודה חוקרת את תופעת "המהפכה החוקתית" דהיינו את שני חוקי היסוד שנחקקו בשנת 1992: חוק יסוד: כבוד האדם וחירותו, וחוק יסוד: חופש העיסוק, אשר עוסקים בשיוויון זכויות ובזכויות אדם, ומבקשת לבחון האם תופעה זו אכן התרחשה ואם כן מה היו השפעותיה. העבודה מתבססת על מחקר איכותני במהלכו נותחו מספר פסקי דין רלוונטיים לשתי סוגיות הקשורות לנושא דת ומדינה: גיוס בחורי ישיבה ו"מיהו יהודי", על קריאת מאמרים וספרים רלוונטיים וראיונות עם משפטנים ורבנים.
העבודה בוחנת את הסוגיות המרכזיות הללו לאורך זמן, לפני קבלת חוקי היסוד ולאחריהם, עד להווה.
גם היקף החומר הנחקר וגם מימד הזמן הינם מרכיבים אשר נעדרים מרוב המחקרים שנעשו בנושא עד כה ולפיכך יש בעבודה זו מן החדשנות. מעבודה זו עולה שהתופעה המוכרת כ"מהפכה החוקתית" אכן התרחשה והשפעותיה נרחבות וניכרות גם ביחס לציבור הישראלי וגם ביחס לשחקנים הפוליטיים השונים קרי הכנסת והממשלה. כמו כן, ממצאי עבודה זו מלמדים כי חל גידול משמעותי בעוצמתו של בית המשפט העליון (בג"ץ) ביחס לשחקנים הפוליטיים האחרים.

סינסתזיה ולמידה: תובנות ממודלים של רשתות עצביות

שם המתחרה: יניב שדה
שם ביה"ס: התיכון למדעים ולאומנויות, ירושלים
מורה מלווה: גב' חנה שרף
שם המנחה: ד"ר אורן שריקי

סינסתזיה היא תופעה בה גירוי בחוש אחד מעורר תחושה גם בחוש אחר, כגון צלילים המעוררים תחושות של צבעים. חקר הסינסתזיה חשוב להבנת התפתחות המוח והאופן בו אנו תופסים את העולם, אך המנגנונים העצביים המעורבים בתופעה אינם ברורים. עבודה זו מנסה להציע מענה לחידת הסינסתזיה, על-ידי פיתוח מודל של רשת נוירונים לתיאור התופעה. במודל מיוצגים שני אזורי מוח המקבלים קלטים תחושתיים שונים, כאשר הקשרים בין האזורים מתפתחים לפי כללי למידה המשפרים את ייצוג המידע במערכת. המודל נותח בכלים אנליטיים ונומריים שונים. אחת התוצאות המעניינות היא הניבוי כי חסך תחושתי עשוי לגרום להתפתחות סינסתזיה, ניבוי אשר תואם מקרים המדווחים בספרות. תוצאה נוספת היא כי פלסטיות (גמישות) גדולה בקשרים בין תאי העצב, כלומר יכולת ללמידה מהירה, עשויה אף היא להוביל להתפתחות סינסתזיה. גם ממצא זה תואם דיווחים חדשים על כך שהגנים המעורבים בסינסתזיה קשורים בפלסטיות. המחקר מספק מסגרת תיאורטית לקישור בין תסריטים להתפתחות הסינסתזיה והיבטים הקשורים בלמידה ובהסתגלות.
 

מקום שלישי


מערכת ממוחשבת לאבחון פצעי לחץ והצעת דרכי טיפול

שמות המתחרים: אלון גלבר, ענבל פליישר, רועי שחר
שם ביה"ס: תיכון "שרת", נתניה
מנחה ומורה מלווה: מר ראובן דינוביץ

פצע לחץ הוא איזור של נזק בעור שנוצר כאשר רקמה רכה נלחצת בין עצם לבין משטח חיצוני קשיח, למשך תקופת זמן ממושכת. בכדי לזהות פצע לחץ נכונה יש לעבור התמחות, שכן פצע לחץ הוא פצע מורכב בעל מס' דרגות חומרה, דבר המקשה על בחירת הטיפול היעיל ביותר.
מטרת המערכת שפיתחנו היא לזהות ולאבחן את דרגת הפצע על ידי הפקה ועיבוד תמונה תלת מימדית. הנתונים שהתקבלו מוזנים למערכת ובעזרת מסד הנתונים מתקבלת ההצעה לטיפול היעיל ביותר לפצע. יתרונות המערכת מתבטאים בשימוש בשיטה חדשנית לחישוב עומק, שמתבססת על עיבוד מתמטי של תמונות המופקות משתי מצלמות. שיטה זו אינה פולשנית ומכאיבה בניגוד למדידות ידניות שמתבצעות כיום ע"י האחיות.
המערכת הינה ייחודית ומקלה בדיאגנוזה וקיצור תהליכים של זיהוי הפצע וטיפולו.

התפלגות חומר אפל וחורים שחורים סופר-מאסיביים במרכזי גלקסיות

שם המתחרה: יורי רוז'נסקי
שם ביה"ס: מכללת אורט גבעת רם, ירושלים
מוסד אקדמי: האוניברסיטה העברית, ירושלים
מורה מלווה: גב' דורית גיל
מנחה: מר אלעד זינגר

חקר היוצרות גלקסיות נמצא בחזית המחקר האסטרופיזיקאי כיום. מתצפיות שונות עולה כי כ- 90% מהחומר בסביבת גלקסיות אינו חומר רגיל, אלא חומר אפל אשר מהותו לא ברורה. התפלגות החומר האפל מסביב לגלקסיות הינה אחת השאלות המרכזיות במחקר הנ"ל. כמו כן, ידוע שבמרכז כל גלקסיה ישנו חור שחור ענק. בעבודתי שילבתי את המחקר על שני הנושאים הללו - השתמשתי בעובדה התצפיתית שלא נראו עד כה חורים שחורים ענקיים מחוץ למרכזי גלקסיות, בכדי לחקור את התפלגות החומר האפל. יצרתי מודל ממוחשב של חור שחור שמתנגש עם גלקסיה לצורך מחקר זה. התוצאות הלא צפויות של הרצת המודל גרמו לשינוי כיוון במחקר, ונתנו תובנות משמעותיות ביותר גם לגבי החורים השחורים עצמם. מההרצות נובע שחורים שחורים ענקיים חייבים להיווצר במרכזי גלקסיות וקשורים באופן ישיר להיווצרות הגלקסיות. יתכן אפילו שהם מהווים שלב ראשוני בהיווצרותן. מסקנות אלו הכרחיות להמשך המחקר על היווצרות גלקסיות, שכן הבנת מקום היווצרות החורים השחורים הענקיים, והקשר שלהם לגלקסיה הינו שלב מפתח במחקר בתחום הזה.

חלקיק על גבי טבעת: השפעת האינטרקציה עם הסביבה

שם המתחרה: דורון לוין
שם ביה"ס: מקיף אמי"ת באר שבע
מוסד אקדמי: מרכז אילן רמון לנוער שוחר פיזיקה, אוניברסיטת בן גוריון, מכללת סמי שמעון
מורה מלווה: ד"ר ויקטור מלמוד
שם המנחה: ד"ר ויקטור קגלובסקי

המחקר עוסק בפיסיקה קוונטית ותוצאתו מהווה חידוש בתחום. קוהרנטיות היא מדד ליכולת של חלקיק לבטא מידע. אחת הבעיות המרכזיות בבניית מחשב קוונטי היא העובדה שנדרשת קוהרנטיות של המרכיבים שלו, אך מגע עם הסביבה גורם לדקוהרנציה (איבוד היכולת להציג מידע) של החלקיקים. שאלת הדקוהרנטיות הפכה לנושא מרכזי במכניקה קוונטית של שני העשורים האחרונים. מחקר קודם הציע כי בטמפרטורת האפס הדקוהרנטיות נמשכת זמן קצוב בהשפעת סביבה . כך למשל, חלקיק "ישכח" את המידע על עברו לאחר זמן סופי, מה שלא מאפשר קיום של זכרון קוונטי. מטרת מחקר תיאורטי זה היא לנתח את הבעיה בעזרת מודל פשוט ויעיל: חלקיק על גבי טבעת בנוכחות סביבה. סביבה מורכבת אינה מאפשרת ניתוח מדויק, לכן הפעלנו סימולציה (מונטה קרלו) שהניבה תוצאה מצוינת: בניגוד לטיעון המחקר שצוין לעיל משך הדקוהרנטיות מתבדר לאינסוף כשהטמפרטורה מתאפסת!: תוצאה חדשה לחלוטין במכניקה קוונטית!
 

צל"שים


Open-mind

שם המתחרה: איתי יהלום
שם ביה"ס: תיכון על"ה למדעים, לוד
מוסד אקדמי: מכון ויצמן למדע, רחובות
מורה מלווה: גב' אלה מריאנובסקי
מנחה: מר שי בושינסקי

Open-mind הינה בינה המסוגלת ללמוד, ע"י שמירת סמלים בזיכרון, משלל נושאים במתמטיקה ועד לזיהוי עצמים בתמונות. המערכת הינה פלטפורמה שיכולה לגדול בשלל דרכים, כאשר אחד היתרונות של המערכת הוא שאפשר ללמד אותה ללמוד לבד מקטעי טקסט או סרטים, דבר אשר מאפשר לימוד מהיר של התוכנה בלי צורך במרכיב אנושי. כמו כן, ניתן לקטוע את יכולת הלמידה של התוכנה בכל שלב, דבר המאפשר ליצור מגוון רב של תוכנות בלי סכנה שהן ימשיכו לגדול.
בסיס הלמידה של התוכנה מתבסס על תורת הכאוס והשאלה הפילוסופית "מה נוצר קודם הביצה או התרנגולת?"
כמו כן התוכנה משתמשת באלגוריתם אבולוציוני תוך שימוש בשיטת ניסוי וטעייה. השימושים לתוכנה מגוונים ורבים ובעלי יכולת להניב תרומה רבה לחברה ולמדע בתחומים השונים (ממנועי חיפוש בעלי הבנה עד בינה מלאכותית שתפרוץ למחשבים אחרים לצרכים ביטחוניים).

נשים ואכזבות בעשרה סיפורים נבחרים מארבעה קבצי סיפורים של היפאא ביטאר: "צל שחור חי", "מות הברבור", "השפלה" ו"זיכרונות בית-קפה"

שם המתחרה: ראייה עתאמנה עבד אלכרים
שם ביה"ס: תיכון כפר קרע
מורה מלווה: מר עדאל עתאמנה
שם המנחה: מר סאמיה פחמאוי

אחת הסופרות הבולטות בכתיבה הנשית היום היא היפאא ביטאר (1959-) סופרת ורופאת עיניים מסוריה. בכתיבתה היא מבקשת לעורר את תשומת לב החברה למצב האישה הערבייה ולעודד את הנשים להשתחרר מכבלי החברה הפטריארכלית. כתיבתה עוררה תגובות חריפות אשר פורסמו בתקשורת, דבר שסקרן אותי ודחף אותי לענות על השאלה הבאה: באיזו מידה ניתן לזהות בסיפוריה של היפאא ביטאר את השתקפות האכזבה של האישה הערבייה המודרנית מיחסו של הגבר אליה? תוצאות המחקר מצביעות על טיפוסי נשים מגוונים מצד אחד ומצד שני משתקף הגבר כדמות שלילית : שתלטן, אנוכי, נצלן ועוד.
חשיבותו של מחקר זה היא בהעלאת המודעות של נשים, כמו גם של גברים, לכבלי החברה ולאפשרות שיש לאישה הערבייה להגשים את עצמה באמצעות השכלה ועבודה. יתכן ועצם ההצבעה על אכזבתן של הנשים ועל תפקידו הכפול של הגבר, יביא לכבוד הדדי ושיתוף פעולה בין הגבר לאישה.

רולטת אסטמה

שם המתחרה: מרגריטה מוטייב, דיטה חולדרוב
שם ביה"ס: תיכון הנדסאים הרצליה, תל-אביב
מוסד אקדמי: ביה"ח לילדים הנדסה עין כרם, ירושלים
מורה מלווה: מר עדי לק
מנחים: מר עדי לק, פרופ' דני אנגהלרט, גב' גלית שפר

כידוע, אסטמה הינה מחלה שאינה ניתנת לריפוי, אך ניתנת לטיפול ולשליטה. בעולם הגיעה התחלואה באסטמה לממדים של מגיפה, והיא הוכרזה ככזו על-ידי משרד הבריאות האמריקני. מטרות הפרויקט הן לעמוד על שלל הסיבות בעקבותיהן נערים ונערות מסרבים להשתמש באמצעים למניעת התקפי אסטמה, למצוא את הקשר בין גיל ההתבגרות לשכיחות התופעה ולנסות למצוא פתרונות אשר יסייעו לצמצם את ממדי התופעה למינימום. הצורך בפרויקט הועלה על ידי אנשי ביה"ח לילדים הדסה עין כרם. פיתחנו מספר אמצעים טכנולוגיים להפצת ידע בנושא אסטמה ותרגול לשימוש נכון באמצעי שאיפה של תרופות, אמצעי בדיקה עצמית ואמצעי מעקב אחר מצב המטופל - כולם חיוניים לטיפול באסטמה. בנוסף, העלנו הצעה למחקר הכולל שאלון.
לפרויקט חשיבות רבה ביותר מבחינה רפואית, מבחינה חברתית ומבחינה חינוכית.

פיתוחי פלנקטון ליישום תא גידול ימי אוטונומי על היבשה

שמות המתחרים: ניצן בן-נון, גיא הולדנגרבר, עידן דכנר
שם ביה"ס: קריית חינוך "מעיין-שחר", קיבוץ עין החורש
מורה מלווה: מר ראובן דינוביץ'
מנחים: מר ראובן דינוביץ', מר אהרון רזנוב

בעוד אוכלוסיית העולם הולכת וגדלה, אוכלוסיית הדגים הולכת וקטנה, אם בשל דיג אגרסיבי לצורכי מזון, ואם בגלל הזיהום והפגיעה במערכת האקולוגית. הפתרון הקיים הוא החקלאות הימית: כלובי דגים בים, שמזהמים ופוגעים בסביבה האקולוגית באזור הכלובים, ובריכות דגים על היבשה. גידול דגים בבריכות דורש את האכלתם. רוב סוגי הלרווה (דגים בשלב הבקיעה מהביצה) ניזונים מפלנקטון זעיר עקב מפתח הפה הקטן מאוד שלהם. את הפלנקטון הזעיר קשה לגדל עקב רגישותו לכל שינוי בתאי הגידול. גידול הפלנקטון המזערי כרוך במעקב ידני ממושך של חוקר ובבדיקת דגימות של פלנקטון הלקוחות מתאי הגידול, לכן כאשר החוקר מגיע לתוצאות הן כבר אינן רלוונטיות.
הפתרון שלנו: מערכת ממוחשבת שתעקוב אחר התפתחות הפלנקטון הזעיר בתאי הגידול שלו ע"י עיבוד תמונה שמתקבלת מהמיקרוסקופ, ותספק למדען נתונים לגבי סוגי הפלנקטון הקיימים בדגימה. בכך תאפשר גידול יעיל יותר של הפלנקטון הזעיר שיוביל להתפתחות משמעותית בכל תחום החקלאות הימית.

אבולוציה במבחנה - חקר תופעת המיקום הכפול של חלבון הפומראז

שם המתחרה: דיקלה גלברד
שם ביה"ס: התיכון למדעים ואומנויות, ירושלים
מוסד אקדמאי: האוניברסיטה העברית, הדסה עין כרם, ירושלים
מורה מלווה: גב' חנה שרף
מנחים: מר שמעון שפר, מר אוהד יוגב

מטרת עבודה זו הינה חקר תופעה ייחודית שהיא מיקום כפול של חלבון הפומראז. זהו חלבון הממוקם ביותר ממדור תאי אחד אך מקודד ע"י גן אחד בלבד. חלבון הפומראז ממוקם במיטוכונדריה ובציטוזול, מיקום שנשמר בכל האורגניזמים האאוקריוטים (בעלי גרעין תא) החל מהיצור הפשוט - שמר האפייה, וכלה ביצור המורכב - האדם. במיטוכונדריה חלבון הפומראז משתתף בתהליך הנשימה התאית והוא חיוני לקיומה. לעומת זאת, תפקידו בציטוזול נותר עד היום בגדר שאלה. העובדה שפומראז נשמר בציטוזול בכל היצורים האאוקריוטים מרמזת על יתרון אבולוציוני ועל תפקיד פיזיולוגי הכרחי בתא. עבודתי מנסה לאפיין את המנגנון התאי המאפשר לחלבון המקוּדד ע"י גן אחד להגיע לשני מדורים. פענוח מנגנון ההתפלגות הייחודי של פומראז יוכל לשפוך אור על מחלות הנובעות ממיקום לא תקין של החלבון וישפר את הבנתנו לגבי התפלגות של חלבונים נוספים המקוּדדים ע"י גן יחיד.

רובוט נייד אלחוטי בעל מערכת הרמה בורגית לינארית והנעה פוטנציאלית

שמות המתחרים: רוני גורן, מיכל ינקו, איגור ציניקובסקי
שם ביה"ס: תיכון הנדסאים הרצליה, תל-אביב
מורים מלווים: גב' לילך מוזיקנט, מר שלומי כהן
מנחה: גב' לילך מוזיקנט

במסגרת הפרויקט שלנו בנינו רובוט שלם בעל שתי מערכות עיקריות - מערכת הנעה דו גלגלית פולינומית ומערכת הרמה מבוססת ג'קים.
פיתחנו מערכת הנעה המסוגלת להתמודד עם תמרונים קשים ומסובכים, ומערכת הרמה המסוגלת להרים עד 220 קילוגרם כוח. תכנון כל מערכת היה כרוך בחלקים מכנים ותוכניתיים. במערכת ההנעה מצאנו פיתרון מתמטי המבוסס על עקרונות מעולם חקירת המשוואות ממעלות גבוהות - משוואה ממעלה שלישית בה השתמשנו על מנת לתאר את פונקצית ההאצה של הרובוט.
במערכת ההרמה מצאנו פיתרון יוצא דופן ומיוחד מבחינה הנדסית. המערכת מסוגלת להתמודד עם משקלים כבדים וחסרי מרכז כובד מאוזן.
המערכות נבחנו בעבודת שטח ותחת תנאים קיצוניים, והן עבדו מעל ומעבר למצופה.

נוצר בתאריך: 09/06/09
עודכן בתאריך: 28/08/14