תחום ההרצאה: איכות הסביבה

המרצה: הדוקטורנטית מאיה אנגל - הפקולטה לחקלאות מזון וסביבה ע"ש רוברט ה. סמית

העידן המודרני בו אנו חיים נושא עמו פיתוחים טכנולוגיים רבים ומתאפיין בעלייה מתמדת בתוחלת החיים. הרפואה, התעשייה והחקלאות המודרניים מאפשרים לאוכלוסיית האדם לשגשג, כך שעד סוף המאה צפויים לאכלס את עולמנו כ-11 מיליארד בני-אדם. עם קצב הגידול המסחרר, עולה הצורך במזון ובמשאבים, ועם זאת אף הצורך בפתרונות לסילוק פסולת ולטיפול בזיהום. לבני-האדם השפעה מרחיקת לכת על כדור-הארץ; צריכת יתר היא אחד הגורמים ההרסניים כלפי הסביבה בה אנו חיים והיא מסכנת את עתידנו. מודעות לנזקים שגורם האדם ולשימור הסביבה היא בעלת חשיבות רבה לשינוי תפיסתי והתנהגותי - צעד חשוב בהתמודדות עם נזקים אלו.

בהרצאה ייחשפו התלמידים לנתונים על גידול אוכלוסיית העולם ועל הגורמים לכך. אציג בפני התלמידים תוצאות של מחקרים על צריכה במדינות שונות בעולם, נגדיר בהרצאה מהי "טביעת רגל אקולוגית" ואף נחשב יחד את גודלה של "טביעת הרגל האקולוגית" שלנו.

בנוסף, נדון בנתוני זיהום ובפתרונות אפשריים להפחתת הפסולת שאנו מייצרים, על-מנת שנוכל לשמור על כדור-הארץ ולחיות בעולם טוב יותר.

תחום המחקר: פיסיקה

המרצה: הדוקטורנט מיכאל צ'סניצקי - המחלקה לביוכימיה, הפקולטה לחקלאות מזון וסביבה ע"ש רוברט ה. סמית

כולנו יודעים שמתחת ל-0 מעלות מים קופאים והופכים לקרח, אך האם זה באמת כך? למעשה מתחת ל-0 מעלות קרח גדל בתוך מים. אז אם אין קרח בתוך המים, המים לא יקפאו מתחת ל-0? התשובה היא כן במידה מסוימת. תופעה זו נקראת מים סופר מקוררים וניתן להדגים אותה בכיתה כמעט ללא משאבים מיוחדים (אם כי זה דורש ידע כדי שההדגמה תצליח). מהדגמה זו ניתן להבין גם את מושג הניוקלאציה שזו ההיווצרות של הגביש ההתחלתי של הקרח על מנת שהמים יקפאו. אפשר להשיג ניוקלאציה על ידי מכה על הכלי עם המים, שפיכת המים מהכלי וגם באמצעות מצת מטבח. בנוסף נדגים גדילה של גביש קרח בשידור חי ונבין מהם פתיתי שלג. תופעה מעניינת נוספת היא שינוי טמפרטורת  הקיפאון של המים כאשר מוסיפים להם מלח. לאיזה כיוון תשתנה טמפרטורת הקיפאון? נדגים ונראה.

תופעה נוספת שנדגים היא השינוי בנפח כאשר משנים את הטמפרטורה (התפשטות תרמית). זאת נראה כאשר מכניסים בלון או קלקר לתוך חנקן נוזלי. למתקדמים, אפשר לבנות "אקדח קר" ממזרק שאוטמים אותו עם קרח יבש בפנים.

נשים לב שמים דווקא מתרחבים כאשר הם קופאים בניגוד גמור לכל חומר אחר כמעט.

נקנח בהכנת גלידה עם חנקן נוזלי וכמובן שנסביר גם מהי גלידה.

תחום ההרצאה: פיסיקה

המרצה: הדוקטורנט דן כהן - מכון רקח לפיסיקה

ספוט הוא שם הקוד של מאיץ האנטי חומר הראשון מסוגו בישראל, בהצגתו מפי אחד המתכננים והבונים.

מה הוא מאיץ חלקיקים ולמה הוא משמש?

נפריך כמה מן הקונספירציות סביב מאיץ החלקיקים בשוויץ ונסביר את הכוח הטמון באנטי חומר.

תחום ההרצאה: פיסיקה

המרצה: הדוקטורנט דן כהן - מכון רקח לפיסיקה

חידת רדיו הפרוטון הינה חידה מדעית אשר התעוררה בשנת 2010 לאחר ניסוי שנעשה בשוויץ ומציבה אפשרות לפיסיקה חדשה שלא נחזתה עד כה.

מהם חלקיקים אלמנטריים? ממה עשויים פרוטונים? ואיך תיקון מתמטי יכול להוביל לפיסיקה חדשה?

כיום אנו צופים באחת התעלומות של הפיסיקה הגרעינית והניסיון להבין חידה זו מביא למקום אחד את טובי המוחות ומיטב האמצעים לצורך מחקר מדעי. מה אנו צפויים לגלות ומהן ההשפעות על חיי היום יום של האדם הפשוט?

תחום ההרצאה: פיסיקה

המרצה: הדוקטורנט דן כהן - מכון רקח לפיסיקה

הרצאה בנושא "ארמגדון-התנגשות עצמים בכדור הארץ" הכוללת הסבר על עצמים המאיימים על כדור הארץ ושיטות לעקוב אחריהם ואולי בעתיד אף להתמודד איתם. הצגת הנושא בדגש על סדרי גודל, עובדות היסטוריות, מעברי אנרגיה והרבה אופטימיות!

תחום ההרצאה: פיסיקה

המרצה: הדוקטורנט דן כהן - מכון רקח לפיסיקה

מזיקוקים ועד טילים בליסטיים ומשגרי לוויינים.

איך עפים טילים לחלל? איך ניתן לכוון לכוכב רחוק? מהם העקרונות הפיסיקליים והכימיים מאחורי מעוף הטיל?

תחום ההרצאה: פיסיקה

המרצה: הדוקטורנט דן כהן - מכון רקח לפיסיקה

הרצאה בנושא הולדתם של כוכבים, מהלך חייהם ועד הפיכתם לענקים אדומים, ננסים לבנים ובהמשך לפעמים אף לחורים שחורים.

הסבר על קבוצת הכוכבים אוריון ותצפית על ביטלג'וס, הענק האדום וערפילית אוריון.

תחום ההרצאה: פיסיקה

המרצה: הדוקטורנט דן כהן - מכון רקח לפיסיקה

האם את/ה יכול להיות אסטרונאוט? מה דרוש כדי להיות אסטרונאוט? איזה אימונים עוברים אסטרונאוטים? מה הם אוכלים בחלל? איך מתמודדים עם בעיית חוסר הכבידה והחלשות העצמות? 

כפי שנראה, זה לא פשוט להיות אסטרונאוט אך ללא ספק זוהי אחת העבודות המרתקות על... או מעל כדור הארץ..

תחום ההרצאה: פיסיקה

המרצה: הדוקטורנט דן כהן - מכון רקח לפיסיקה

הרצאה בנושא משימות חלל לא מאוישות ובפרט על משימת קאסיני-הויגינס בה נשלחה גשושית לטיטאן, ירחו של שבתאי בעל הטבעות, ושלחה לנו תמונות קרקע שלו.

בסיום תתקיים תצפית על שבתאי וטבעתו.

תחום ההרצאה: תרופות אנטי סרטניות

המרצה: הדוקטורנטית עדי קרש בלומן - המכון למדעי התרופה, בית הספר לרוקחות

אחת הבעיות המרכזיות המעסיקות את הרופאים, החוקרים והפציינטים כאחד היא עמידות לתרופות אנטי סרטניות.

אנגיוגנזה היא היווצרות כלי דם חדשים מתוך כלי די קיימים. כדי שיוכל להתפתח, הגידול הסרטני צריך לנשום ולאכול ולצורך כך מקבל גם את החמצן וגם את הנוטריינטים שהם המזון שלו, דרך הדם. ככל שהגידול גדל ומתפתח כך גם עולה צריכת החמצן והנוטריינטים שלו ולצורך כך הוא מפריש חומרים שמעודדים יצירה של כלי דם חדשים שיוכלו לתמוך בדרישה ההולכת וגוברת הזו. בתחילת שנות ה-70 הוצגה גישה חדשה ומהפכנית: טיפול בסרטן על ידי פגיעה באספקת הדם לגידול הסרטני. עם זאת, למרות התוצאות הקדם קליניות המבטיחות בניסויים שנעשו בבעלי חיים, הפעילות האנטי סרטנית שנצפתה בחולי סרטן היתה מוגבלת בלבד והטיפול הופך פחות אפקטיבי עם הזמן. 

אחד ההסברים המקובלים לפעילות הזו היא שהגידול מפריש אותות מוגברים המעודדים יצירת תהליכים שעוקפים את הפעילות התרופתית וממשיכים את הפעילות הסרטנית ללא הפרעה. 

אנחנו מציעים מנגנון חדש שיכול לתת הסבר לתופעה הזו. בטיפול האנטי-אנגיוגני, הגידול נמצא בעקה של חמצן ונוטריינטים המאיצים את המוות הסרטני בתהליך שנקרא "נקרוזיס" כך שהגידול הולך ומתכווץ. עקרונית המוות הזה של התא הסרטני נחשב תגובה חיובית לטיפול, אולם בפועל מדובר בחרב פיפיות; התאים המתים משחררים את תכולת התא שלהם וגורמים לתגובה דלקתית ולאנגיוגנזה כפי שאנו ואחרים הצלחנו להוכיח. כלומר החומרים המופרשים מתאים הנמצאים במצב עקה של הרעבה ורמות חמצן ירודות, מהווים גורם ישיר לעידוד אנגיוגנזה ותורמים ל"עמידות" לטיפול התרופתי האנטי-אנגיוגני לאורך זמן. 

המטרה שלנו היא לפתח ננו חלקיק שיוכל להכיל גם את התרופה האנטי אנגיוגנית וגם תרופה שנוגדת את החומרים המופרשים שהצלחנו לזהות במחקר שלנו וכך בשלב הראשון תופרש התרופה האנטי-סרטנית וכשהתאים מתחילים למות תופרש תרופה שתנגוד את החומרים המופרשים ותמנע את התחדשות הגידול.

תחום ההרצאה: פיסיקה יישומית

המרצה: הדוקטורנטית מור ניצן - ביה"ס להנדסה ומדעי המחשב ע"ש רחל וסלים בנין

מערכות רבות סביבנו מורכבות מיחידות דינמיות כגון אנשים, מחשבים, תחנות חשמל, גנים, ואזורים במוח. כשלוקחים בחשבון את מערכות היחסים בין היחידות האלו והדרך שבה הן משפיעות אחת על השנייה, היחידות הבודדות הופכות לרשת ואנחנו נחשפים לספקטרום של התנהגויות חדשות לגמרי. 

נדבר על הבסיס המתמטי המאפשר לנו לגשת לבעיות מסוג זה, על הקשר בין המבנה והדינמיקה של רשתות ועל חלק מהמסקנות המפתיעות בתחום.

תחום ההרצאה: רפואה / ביולוגיה התפתחותית

המרצה: הדוקטורנט איתי ולדהורן - המחלקה לביולוגיה התפתחותית וחקר הסרטן, הפקולטה לרפואה הדסה עין-כרם

תאי גזע עובריים הם תאים בעובר מהם נוצרים כל תאי הגוף במהלך ההתפתחות העוברית. כיום, ניתן לגדל תאים אלו ללא הגבלה, תוך שמירה על יכולת ההתמיינות הרחבה. תאים אלו נלקחים מעובר בן חמישה ימים, מתרומת עוברים עודפים מהפריה חוץ גופית ומשלב זה הם גדלים בצלחת התרבית.

אם נשים תאי גזע עובריים בצלחת וניתן להם להתמיין, נראה תאי לב פועמים, תאי סחוס, תאי עצב ועוד. כיום, מנסים מדענים ברחבי העולם ליצור התמיינות מוכוונת כך שכל תרבית התאים תהפוך לסוג התא הרצוי. כך, מקווים שניתן יהיה להשתמש בתאים אלו במצבי מחלה ולטיפולים שונים.

בהרצאה אספר על תחום תאי הגזע, הדילמות האתיות והפוטנציאל הרפואי הגלום בתאים אלו. כל זאת תוך שימושים בדוגמאות מהמעבדה ממנה אני מגיע (מעבדת פרופ' בנימין ראובינוף) ומהמחקר בו אני עוסק. כמו-כן, אספר כיצד הגעתי למחקר ואנסה להעביר את תחושות הסיפוק, התסכול, חוסר הוודאות והשמחה הנלווים לתהליך המחקר.

תחום ההרצאה: נוירוביולוגיה

המרצה: הדוקטורנט ויטלי לרנר - המכון למדעי החיים ע"ש א' סילברמן

המוח האנושי מועסק בהנאה ממוסיקה, פתרון תרגילים, חיפוש אחר הרפתקאות, גיבוש עמדות פוליטיות, שיתוף תמונות ברשתות חברתיות ועוד. אבל מהו תחום העיסוק העיקרי שלו?

אנסה לענות על השאלה הזאת בעזרת התבוננות במנגנוני הישרדות של בעלי חיים שונים.

במהלך ההרצאה אתאר שיטות עבודה ודרך חשיבה של החוקרים העוסקים בתחום המרתק ביותר: חקר המוח.

תחום ההרצאה: כימיה

המרצה: הדוקטורנט ישי אלבק - המכון לכימיה

המפגש יעסוק בלייזר ויפתח בהצגת הקשר בין אור לאנרגיה ויציג את הדואליות של האור. ניתן להמיר אנרגיה מסוג אחד, למשל כימי, לצורה של קרינה, תוך שימור אנרגיה. מערכת כימית בעלת אנרגיה עודפת, ברמה אנרגטית גבוהה, יכולה באופן ספונטני להמיר אנרגיה זו לקרינה באנרגיה המתאימה. ניתן גם לאלץ מערכת כזו לפלוט קרינה ע"י הקרנה חיצונית (פליטה מאולצת) כשם שניתן להכניס למערכת אנרגיה זו על ידי בליעה שלה.

הלייזר מנצל תופעות אלו ליצירת קרן אור מוגברת בעלת תכונות ייחודיות. באמצעות חומר מתאים שאפשר לעורר אנרגטית, גורמים לפליטה ספונטנית של חלקיקי אור שבתורם יכולים להמשיך ולגרום לפליטה מאולצת של חלקיקי אור נוספים שהולכים ומתרבים. הגברה זו מתאפשרת הודות לכליאה חלקית של הקרינה בין שתי מראות היוצרות מהוד, וחלק מן הקרינה יכול לצאת כקרינת לייזר.

נסביר את תכונות הקוהרנטיות ומונוכרומטיות המאפיינות את הלייזר, ונעמוד על האפשרות ליצור פולסים של לייזר קצרים בזמן. נדגים את חשיבותו של הלייזר במדע, הן בפן היישומי ובמיוחד בפן המחקרי.

נכיר את הלייזר ואת היתרונות שלו על פני מקורות אחרים, ונבחן את הדרכים השונות בהם משתמשים בלייזרים על מנת לקבל מידע על תהליכים כימיים.

תחום ההרצאה: אקולוגיה, אבולוציה והתנהגות

המרצה: הדוקטורנט מיכאל קלוז'ני - המכון למדעי החיים ע"ש סילברמן

אחת התופעות המרתקות ביותר בעולם הטבע היא המגוון העצום של צמחים ובעלי חיים שניתן למצוא ביחידות שטח מצומצמות. כיצד ייתכן שבמטר רבוע של אחו ניתן למצוא 50 מינים שונים של צמחים? מדוע בכל מ"ל של מי ים יש מאות מיני חיידקים? מדוע בקילומטר רבוע של יער טרופי ניתן למצוא 800 מיני עצים?

על פניו, מעיקרון "השרדות החזקים/המותאמים ביותר" היינו מצפים למצוא מספר מועט מאוד של מינים בטבע, אבל המציאות שונה לגמרי!

בין היתר, עקב חשיבותו הכלכלית העצומה של המגוון הזה, העיתון המדעי החשוב ביותר בעולם הכתיר את השאלה הזו, שאלת המגוון הביולוגי, כאחת מ-25 השאלות החשובות בכל תחומי המדע!

בפגישה זו אציג כמה מחקרים בחזית המדע שמתמודדים עם השאלה הזו, ואדגים את מגוון הכלים והרעיונות שהמדע משתמש בהם בבואו להתמודד עם כמה מהמערכות המורכבות ביותר בטבע.

תחום המחקר: ביולוגיה \ גנטיקה

המרצה: הדוקטורנטית שירן בר - החוג לגנטיקה, הפקולטה למתמטיקה ומדעי הטבע

בעולם המדע מתחוללת בשנים האחרונות מהפכה של ממש בעקבות טכנולוגיה שמאפשרת עריכה יעילה ופשוטה של הגנום של כמעט כל אורגניזם. הקרדיט על הטכנולוגיה הזו מגיע דווקא ליצורים קטנים ו"פשוטים", החיידקים, שמשתמשים בה באופן טבעי כמערכת חיסון על מנת להלחם בנגיפים.

היכולת לחתוך את הדנ"א בצורה מאוכוונת הובילה לשלל שימושים במחקר המדעי ויש לה פוטנציאל אדיר לטיפול במחלות רבות. עם זאת, הצד השני של המטבע הוא מה שנראה עד לא מזמן כמדע בדיוני לביצוע הנדסת אנוש ועריכת תכונות בעוברי אדם, המוביל גם לדילמות אתיות שונות.

בהרצאה אפרט על מקור ה-Crispr/CAS, על פריצות הדרך המשמעותיות להם הוביל בעולם המדע וגם על הזהירות שעל האנושות לנקוט בשימוש בו בעתיד.