الفائز في FeyLab 2012 يائيل غروسمان

غروسمان الذي يدرس للحصول على درجة الماجستير في جامعة تل أبيب، حاضر في أعمال مؤلفة بواسطة الكمبيوتر * في المركز الثاني شاهار مايدينباوم والثالث: بيني جيتوميرسكي

كيف تصبح موضوعات مثل "فوائد الإفرازات" و"مواد البناء" و"هرمون الأوكسيتوسين" موضوعات شائعة ومثيرة للاهتمام حتى بالنسبة لأولئك الذين ليس لديهم تعليم علمي؟ هذا هو التحدي الذي حاول عشرة متسابقين مواجهته يوم أمس 23 مايو 2012، في المرحلة النهائية من مسابقة "فايملاب".

وتقام مسابقة "Faymlab" للسنة السادسة بمبادرة من المجلس الثقافي البريطاني في إسرائيل، وهذا العام أيضاً بالتعاون مع وزارة العلوم والتكنولوجيا وجمعية حمادة. يشترط على المتسابقين في المسابقة تقديم موضوع علمي في ثلاث دقائق بطريقة مثيرة ودقيقة وواضحة بدون مساعدات أو عروض تقديمية. لجنة تحكيم المسابقة هذه المرة هي الدكتورة جوديث ريختر، المديرة التنفيذية لشركة Medinol - الشركة المصنعة للدعامات الشريانية، والبروفيسور راز يلينك، الباحث في قسم الكيمياء في جامعة بن غوريون وخبير في المحاكاة الحيوية وتكنولوجيا النانو، والمخرج والمدرس بالنيابة. دورونا بن دور، والصحفي والكاتب ليحي لابيد.

تبحث المسابقة عن الوجه الجديد للتواصل العلمي وتهدف إلى تشجيع وتدريب العلماء الشباب على دمج التواصل مع عامة الناس في حياتهم المهنية العلمية والتكنولوجية. تأسست المسابقة قبل ثماني سنوات كجزء من مهرجان شلتنهام للعلوم في بريطانيا العظمى وتم اعتمادها كمشروع دولي من قبل المجلس الثقافي البريطاني. وتقام المسابقة هذا العام في 19 دولة حول العالم.

المتسابقة التي واجهت التحدي بأفضل طريقة وحصلت على المركز الأول هي طالبة الدكتوراه يائيل غروسمان، طالبة الماجستير في هندسة الكمبيوتر في جامعة تل أبيب. وتحدث غروسمان عن مسألة ما إذا كانت مقطوعة الموسيقى الكلاسيكية التي ألفها الكمبيوتر تعتبر عملاً على الإطلاق، والاختلافات بين الأعمال التي ألفها البشر وتلك التي أنشأها الكمبيوتر.

وتحدثت يائيل غروسمان - طالبة الماجستير في علوم الكمبيوتر في جامعة تل أبيب والمتخصصة في معالجة البيانات، عن الإبداع بين الإنسان والآلة وعزفت مقطوعة موسيقية في بداية محاضرتها. "تم تأليف اللحن بواسطة برنامج يسمى إميلي. برنامج حاسوبي لأحد الباحثين في جامعة كاليفورنيا، الذي عزف المقطوعات ولم يتمكن المستمعون من التمييز بين الملحن الحاسوبي والملحن البشري. إذا كنت تدردش مع شخص لا تعرفه وفي نهاية المحادثة تتفاجأ عندما تسمع أن الشخص الموجود على الطرف الآخر ليس شخصًا. وذكر آلان تورينج - أبو علوم الكمبيوتر، أنه إذا تفاعل الشخص مع برنامج كمبيوتر ولا يعرف أنه إنسان، فإنه وفقا لهذا المبدأ يكون الكمبيوتر ذكيا. قد تكون إميلي ذكية. هل هذا صحيح؟

تحتوي إميلي على قاعدة بيانات تضم آلاف الأعمال التي قسمها البحث إلى أجزاء وصياغة أيضًا اللغة المستخدمة والتي يفرقون بها بين المقطوعة الموسيقية والمقطوعة غير الموسيقية، وطريقة أداء التكرارات والارتجال حول موضوع ما، والمزيد . مجرد تجميع أجزاء مما هو موجود بالفعل في قاعدة بياناتها، الملحنون الحقيقيون يكتبون من العاطفة. يدعي مفتاح إميلي بشكل مختلف أن موزارت وبيتهوفن استمدوا أيضًا من الأشياء التي جاءت في رؤوسهم ومن أصوات الطبيعة، والعبقرية الحقيقية تكمن في القدرة على دمج هذا في عمل جديد. من يقول أن إميلي ليست على الأقل مبدعة مثل الكمبيوتر الموجود في رؤوسنا؟

المركز الثاني حصل عليه شاهار ميدينباوم، طالب دكتوراه في علوم الكمبيوتر وعلم الأعصاب في الجامعة العبرية، والذي تحدث عن "كيف يمكن تعليم المكفوفين الرؤية من خلال السمع".

وقدم شاحار مدنباوم، طالب دكتوراه في علوم الكمبيوتر والأعصاب في القدس، باحث في التحولات الحسية، موضوع الرؤية من خلال الأذنين: "انظر بعين عقلك مشهداً تحبه، تخيل الآن أنه سلب منك إلى الأبد. يعد العمى من أكثر الأشياء رعبًا التي يمكن أن تحدث بعد قرن من الزمن، حيث انخفض عدد المكفوفين، لكنه بدأ في الزيادة مرة أخرى بسبب أمراض مثل مرض السكري. مختبرنا يتعامل معها بطريقة مختلفة. نحن لا نحاول إصلاح أعينهم. يرى الشخص من خلال عينيه، وتخضع المعلومات للمعالجة الأولية ويتم نقلها إلى الدماغ حيث تتم المعالجة. أدمغتنا أكثر موهبة مما ينبغي. نحن نقوم بالتحويل الحسي. المعلومات التي تصل عادة إلى الدماغ من خلال إحدى الحواس وتأتي من خلال حاسة أخرى. يأخذ الأعمى نظارة عليها كاميرا وجهاز كمبيوتر يحول الصورة إلى صوت، ويحول الدماغ الصوت إلى صورة والموضوع يرى.
إنه صوت مزعج يتداخل مع السمع، ويتطلب أسابيع من التدريب، لكنه أفضل من لا شيء. الشعور بأن الشخص الذي ولد أعمى يستطيع أن يرى أين ينظر طفله. رجل أصبح أعمى في سن متأخرة وفجأة يرى من النافذة المنظر الذي لم يراه منذ عشر سنوات. وهذا مجرد مثال لما يمكن أن يفعله عقلك."

أما المركز الثالث فكان من نصيب بيني جيتوميرسكي، وهو طالب ماجستير في علم الأحياء من التخنيون، والذي تحدث عن مقاومة الخلايا السرطانية للعلاج الكيميائي وكيف تحاول الأبحاث التغلب على المشكلة.

بيني جيتوميرسكي، طالب دراسات عليا في كلية الأحياء في التخنيون، يبحث في آليات مقاومة الخلايا السرطانية للعلاج الكيميائي ويتحدث عن النجاحات والتحديات في علاج السرطان: "حتى سنوات قليلة مضت، إذا سمع شخص ما من الطبيب أنك كان مصابًا بالسرطان، وكان يُنظر إليه على أنه حكم بالإعدام. اليوم، وبفضل التحسينات في التشخيص والعلاج، يمكننا اكتشاف السرطان بشكل أسرع وأسهل. يبدأ كل سرطان بخلية واحدة في جسمنا تصاب بالجنون وتنقسم بشكل مستمر ولا يمكن السيطرة عليه. يؤدي الانقسام غير المنضبط إلى إنشاء سياج يدمر الأنسجة التي يقع فيها ويرسل النقائل إلى الجسم."
"أحد عوامل التعامل مع السرطان هو العلاج الكيميائي. يتلقى المريض أدوية وظيفتها قتل الخلايا السرطانية. أحد التحديات يتميز بقصة تتكرر كثيرا، يتم تشخيص مريض بالسرطان، ويخضع للعلاج الكيميائي، يبدو الورم وكأنه يختفي، وفجأة يعود ومن ثم العلاج السابق و لا يوجد علاج آخر للعلاج الكيميائي يساعد."

"هناك عدة آليات لمقاومة الأدوية المتعددة - البروتينات التي تضخ الدواء، ولكنها أيضًا تخلق فقاعات في الفراغ بين خليتين سرطانيتين وتضخ الدواء في هذه الفقاعات. ثم جاءت الفكرة إذا تمكنا من جعل الخلايا تدخل مادة أخرى إلى داخلها". الفقاعات التي عندما تصل إلى مستوى حرج ستتسبب في انفجار الفقاعات وتدمير الخلايا".

تحدث ميكو روتيم، طالب الماجستير في قسم البيئة في الجامعة العبرية والذي يبحث في مجال التطور والسلوك وفي مركز دراسة العقلانية تحت إشراف آفي شاميد، عن حادثة وقعت في زهرة أوركيد ونحلة وزهرة خداع.
وفي جبل ميرون، هناك تفاعل ثلاثي الأطراف بين النحل ونبات اللوتيم المارفيني وزهرة أوركيد الغابة. تقدم زهور اللوتس الكثير من حبوب اللقاح للنحل الذي يغذي النسل وتلقيح النباتات أيضًا، لكن الأوركيد خادع - فهو يقلد زهور اللوتس بخلفية بيضاء وبقعة صفراء في الوسط. يخطئ النحل فيأتي إلى زهور الأوركيد، ويلتصق بحبوب اللقاح، لكنه لا يستطيع أكلها، ويقوم بتلقيح الزهرة الخادعة التالية التي يصادفها، دون الاكتفاء بالرحيق

في نظرية الألعاب، يتم تعريف التوازن في النظام المستقر على أنه المكان الذي يقوم فيه الجميع بتعظيم منفعتهم. التوازن هو الكأس المقدسة لمنظري اللعبة. تعمل زهرة الأوركيد على زيادة الفائدة إلى أقصى حد - فهي تتلقى زيارات، على الرغم من أنها ليست كثيرة ولكنها كافية للتلقيح، ويكسب النحل الكثير أو على الأقل لا يخسر كثيرًا لأنه يغادر بسرعة نسبيًا للحصاد. عندما يلاحظ النحل أنهم رومو، يظهرون الولاء لزهور اللوتس، وهذا هو ربحه.

حاول يوناتان راكس، وهو طالب دراسات عليا في هندسة البناء في التخنيون ومتخصص في مواد البناء، أن يوضح الحقيقة، إن وجدت، وراء ادعاء الشركات المصنعة لأنظمة اختبار الإشعاع، بأنه ممنوع النوم في MMD . "في عام 2002، وجدت دراسة أجرتها قيادة الجبهة الداخلية أن مستوى خطير من غاز الرادون كان يتراكم في منطقة MMD المغلقة. ظهرت الشركات على الفور وعرضت اختبارات باهظة الثمن. وبعد سنوات قليلة اقترحت الشركات منع النوم في البعد. أختي تعيش في المطلة وقالت إن الأطفال ينامون في البعد. وتساءلت عما إذا كانت ستأخذهم إلى هناك".

"هناك نواة الحقيقة في القصة. الرادون هو بالفعل غاز مشع خطير، وقد يكون مسببًا للسرطان بتركيزات عالية. السؤال الأول هو كيف وصل إلى MMD. يبدأ كل شيء باليورانيوم، الذي ينبعث، من بين أمور أخرى، إشعاع ألفا. تبعث ذرة اليورانيوم إشعاعات صغيرة في الهواء. ولكن حتى ورقة واحدة يمكنها أن توقف الإشعاع وتتحول إلى عنصر خفيف يشع ويتحول بدوره إلى عنصر أخف وبالتالي تتكون سلسلة من 19 عنصرًا، سابعها هو غاز الرادون. ويتواجد اليورانيوم والمواد الـ19 بتركيزات قليلة جداً في الخرسانة، لكن الجدران الخرسانية توقف الإشعاع. والأمر المختلف في غاز الرادون هو أنه غاز قد نستنشقه وقد يتحلل داخل رئتينا ويسبب السرطان. ولكن في MMD جيدة التهوية، لا يوجد خطر من غاز الرادون. يبدأ الخطر عندما تغلق البعد - تقفل الباب والنوافذ الثقيلة وحتى ذلك الحين سيستغرق الأمر 24 ساعة حتى يتراكم ما يكفي من غاز الرادون ليعرضنا للخطر، ولكن بحلول ذلك الوقت لن يكون هناك من يعرض للخطر لأنه بعد ثماني ساعات من إغلاق الأكسجين ينفد." إلا أن هذا التفسير لم يهدأ الدكتورة ريختر، التي تقول إنها رغم ذلك لن تترك حفيداتها تنام في البعد.

كارين كوهين، طالبة دكتوراه في أبحاث السرطان في تل أبيب. تحدثت عن جودة البيئة داخل الزنزانة: جميعنا نعتني بالبيئة، ونهتم بفصل النفايات وإعادة تدوير الزجاجات البلاستيكية، حتى أن البعض منا يعانق الأشجار. لقد تعلمنا أن نفكر باللون الأخضر. ولكن اتضح أننا لم نخترع التفكير الأخضر، فهو موجود ويتم تنفيذه في الجسم، ويتكون جسمنا من مائة تريليون خلية. سوف نقوم بفحص واحد منهم."

دعونا نغوص في خلية واحدة في جسمنا. نحن نسبح في سائل الخلية الذي نسبح فيه عدة أمسيات من سلاسل مثل كتل الليغو، البروتينات. البروتينات لها وظائف عديدة. البروتينات ليس لها حياة أبدية. سوف تتراكم البروتينات التالفة التي لم يتم التخلص منها داخل الخلية وتموت الخلية. اكتشف هيرشكو وتشانوفر الحائزان على جائزة نوبل أكبر آلة تمزيق - البروتيزوم. إنه يكسر البروتينات الموجودة ويستخدم وحدات البناء الخاصة بها لصنع بروتينات جديدة.

"هل يمكن استخدام الآلية لقتل الخلايا السرطانية؟ إن الخلايا السرطانية التي تنقسم بشكل جنوني ويصعب علينا قتلها، هي أكثر حساسية من الخلايا السليمة للمواد التي تضعف البروتيزوم. هذه مجرد بداية لدراسة جديدة مثيرة ومثيرة، ولن تعرف أبدًا ما الذي سيفعله الطفل.
"

روتيم غور، طالب دكتوراه في علم الأحياء العصبي في جامعة حيفا، يبحث في الذاكرة والتواصل الاجتماعي في مختبر الدكتور شلومو فاغنر. موضوع محاضرتها هو الرائحة والانجذاب الجنسي. "لقد حدث لك أنك عدت من موعد ولم يكن هناك كيمياء. ما هي الأشياء التي تجذبنا؟ المظهر والشخصية يلعبان دورا. عندما يختار كلبي كلبة للتزاوج معها فهو لا يفعل ذلك بسبب عينيها الجميلتين بل بسبب الرائحة. لقد اعتمدت صناعة العطور على رائحة المسك لسنوات عديدة - على وجه التحديد من المسك، والنساء على وجه التحديد يفضلن الرائحة التي يستخدمها ذكر الأيائل في الطبيعة."

"هناك أيضًا روائح مثيرة للاشمئزاز - على سبيل المثال دراسة من معهد وايزمان أن رائحة الدموع تسبب انخفاضًا في الرغبة الجنسية. وفي دراسة أخرى تم التحقيق في الرائحة المنبعثة من الغدد العرقية. تحت الأيدي يوجد مصنع لنشر الرائحة - فيرومونات تحتوي على كميات من المعلومات، ماذا نأكل، ما هي طبيعة الجينات، هل هناك أي أمراض. يلتقط الأنف هذه المواد ويتعرف على ما يصل إلى مائة ألف رائحة مختلفة في 350 مستقبلا، يا لها من لغة غنية يمكن خلقها من مجموعات مختلفة من 350 حرفا. ومن الأنف، تنتقل المعلومات المتعلقة بالرائحة إلى المناطق المرتبطة بالعواطف في الدماغ. سمحوا للنساء بشم القمصان التي يرتديها الرجال لبضعة أيام، وطلبوا منهن اختيار القميص الذي تفضلن رائحته أكثر، ثم تحققن أيضًا من مستوى الارتباط بين النساء والرجال المختارين. وتبين أن الارتباط كان إيجابيا، على الرغم من أن مناطق الدماغ التي تساعد النساء على ربط الرائحة بالتوافق الجنسي لا تزال غير معروفة. في المرة القادمة التي تلتقي فيها بالشركاء، بالإضافة إلى الجاذبية والشخصية، إذا كانت رائحة الجسم ممتعة بالنسبة لك، فهي رسالة من الجسد بأن الشريك مناسب لنا".

فاراد شاهام، باحث ما بعد الدكتوراه في مختبر الدكتور أبراهام يارون في معهد وايزمان، يبحث في تطور الجهاز العصبي - درجة البكالوريوس في الخلية، درجة الماجستير في وايزمان في نفس المختبر. "يجب على كل امرأة في سن الإنجاب، بغض النظر عما إذا كانت تنوي الحمل، أن تستهلك 0.4 جرام من حمض الفوليك، وهي توصية إدارة الغذاء والدواء الأمريكية منذ 20 عامًا. حمض الفوليك هو أحد أنواع فيتامين ب الموجود في الأوراق الخضراء وعصير البرتقال وغيرها وهو مهم للعمليات الأساسية في الجسم. وفي حالة الجنين - يتواجد الجهاز العصبي المركزي والدماغ والحبل الشوكي في الأنبوب العصبي الذي يبدأ كقناة مفتوحة. بالنسبة للعيون، الأنبوب لا يغلق بشكل صحيح وقد يؤدي إلى تشوه في تطور الأعصاب. إن الاستهلاك اليومي لحمض الفوليك يمكن أن يقلل من المخاطر التي تؤثر على 300 ألف طفل كل عام.

"إن تكوين الأنبوب العصبي في مرحلة مازلنا لا نعرف حتى أن المرأة حامل. ولذا قرروا أنها ستكون قادرة دائمًا على إثراء الطعام بل وحتى إثراءه. ولكن تبين أن حمض الفوليك الزائد يسبب أيضًا تشوهات. نحن بحاجة إلى مواصلة البحث عن تطور الجنين، وإذا عرفنا جميع العمليات التي تجري في الرحم لمدة 9 أشهر، يمكننا منع العيوب الخلقية بطريقة أكثر ذكاءً".

تحدث دوف شليسلبيرغ، من مختبر سيما يارون في التخنيون، عن العلاقة بين الجنس وبكتيريا الأمعاء: "البكتيريا موجودة منذ مليارات السنين وهي أول حياة على الأرض. منذ لحظة ولادة الطفل، تغطيه البكتيريا وتتواجد في الجهاز الهضمي، مما يساعدنا على تحطيم النظام الغذائي وحمايته من البكتيريا السيئة وحتى تدريب جهاز المناعة. لكن هل هي مرتبطة باختيار الزوجين؟ أخذ البروفيسور يوجين روزنبرغ من جامعة تل أبيب والعاملون في مختبره ذبابة إلى مجموعة تحتوي على السكر فقط، وإلى المجموعة الأخرى النشا فقط. وبعد بضعة أجيال قاموا بربط المجموعات. وأدركوا أن الذباب يفضل من يأكل نفس الطعام. أعطوا الذباب مضادات حيوية وأعاد بعضهم أحد أنواع البكتيريا ثم رأوا أنه عند عدم وجود بكتيريا في أجسام الذباب يختفي التفضيل. وفي دراسة أخرى قام البروفيسور بوعز يوفال من وزارة الزراعة بفحص البكتيريا في الفراشات المعقمة التي أعيدت إلى الطبيعة لتتزاوج مع الذباب وتجعل البيض عقيما. وتبين أن من الآثار الجانبية لهذا الذباب هو تأثر نشاطه الجنسي. لقد استعادوا قدرتهم الجنسية بفضل البروفيسور يوفال والعاملين في مختبره الذين أعادوا لهم البكتيريا المفقودة.

عمر عيلام، طالب دكتوراه في علم الأحياء الحاسوبي في جامعة تل أبيب: "أتذكر جيدًا الوقت الذي بدأت فيه الدكتوراه وكنت أبحث عن موضوع للبحث. كنت أستيقظ في الصباح وأنظر في المرآة وأصلح شعري وأقرأ المقالات محاولًا العثور على موضوع يثير اهتمامي. حتى توقفت وعثرت على مقال واحد أدركت أنه في كل مرة أنظر فيها أجد 10% عمر و90% بكتيريا. هناك 10 خلايا بكتيرية في كل خلية وهي مهمة للغاية وتقوم بعمل رائع."

"لقد تم إثبات العلاقة بين البكتيريا والسمنة في تجربة أجريت عام 2006 في جامعة واشنطن. أخذ الباحثون مجموعتين من الفئران الهزيلة والسمنة، وعزلوا البكتيريا المعوية، ورأوا أن عدد الميكروبات المعوية في الفئران السمينة يختلف عن تلك الموجودة في الفئران الهزيلة. إذا وضعت بكتيريا الزيوت في النحافة، فإنها تجعلك سميناً. تم تسجيل وباء السمنة في الولايات المتحدة في السنوات الأخيرة. الدراسات الجينية التي حاولت إيجاد الارتباط الجيني للظاهرة باءت بالفشل. جميع جيناتنا تفسر 5% من هذه الظاهرة. هناك بكتيريا واحدة مسؤولة عن 6%. والسؤال هو: هل يجب أن نغير تفكيرنا ونعتقد أن السمنة مرتبطة بوباء بكتيري؟