תלמידי מודיעין רשמו בסוף השבוע האחרון הישגים יפים בתחרות היוקרתית "מדענים ומפתחים צעירים בישראל", בניהולו של מוזיאון המדע בירושלים ובשיתוף משרד החינוך והאקדמיה הלאומית למדעים. במקום הראשון זכתה אמי כהן, תושבת העיר הלומדת בתיכון למדעים ואמנויות בירושלים, על מחקרה בתחום מדעי הרוח. לשלב הגמר העפילו גם גבריאלה וורבלובסקי ונועה סול ניסן מאולפנת אורות מודיעין ולירז נינה כליף, תלמידת תיכון מו"ר לשעבר שכבר התגייסה לצה"ל ומשרתת כיום כתצפיתנית. תלמיד נוסף מהתיכון בירושלים ותושב מודיעין שהעפיל לגמר הוא גיא מאירס, שמחקרו עסק במחלוקת בין ממלכת ישראל לממלכת יהודה במקרא.
זו השנה ה-19 בה מתקיימת התחרות, המיועדת לתלמידי תיכון מצטיינים אשר בוחרים להעמיק ולהתנסות בעבודת המחקר מתוך רצון ללמידה משמעותית. לשלב הגמר עלו 67 תלמידים מכל הארץ, כאשר שמונה מתוכם הוכתרו כזוכים (ארבעה מהם תלמידי התיכון למדעים ואמנויות בירושלים). טקס הענקת הפרסים לזוכים בתחרות הוא שיאו של תהליך שנתי, המתקיים בכנסת כחלק מאירועי היום הלאומי למדע. לזוכים בתחרות הוענקו מלגות לימודים והם ייצגו את ישראל בתחרות אינטל אייסף בארה"ב, בתחרות מדענים ומפתחים צעירים של האיחוד האירופי, ישתתפו בסיורים ופורומים מדעיים בגרמניה בלונדון ובשוויץ.
הזוכה המודיעינית, אמי כהן שמחקרה עסק ב"סגולות עור הנחש: כתבי יד שונים", אמרה לאחר הזכייה: "מאוד התעניינתי במיתולוגיה יהודית ובמאגיה יהודית ונתקלתי במתכון לכישוף מימי הביניים, שהמקור שלו ככל הנראה בסביבות המאה ה-13. במהלך המחקר נחשפתי לעובדה שכתבי היד העבריים לא נחקרו עדיין והבנתי שזו בעצם ההזדמנות שלי לעשות את זה. בעודי מתבססת על מקורות בלטינית שחלקם תורגמו לעברית. ערכתי את המחקר במשך שנה בהנחייתו של פרופ' גדעון בוהק מאוניברסיטת תל אביב. זאת הייתה חוויה מדהימה והזכייה במקום הראשון הפכה את כל התהליך הזה למרגש אפילו יותר".
בוא ננסה טיטאניום
מלבד כהן הזוכה התחרו כאמור גם שתי תלמידות האולפנה במודיעין. נעה סול ניסן, תלמידת כיתת י"ב הלומדת במגמת כימיה, חקרה את השפעת היסוד טיטאניום על תאים סרטניים.
נעה, איך הגעת לתחרות?
"אני מאוד אוהבת מדעים וכל החברות שלי ידעו שאעשה עבודת גמר השנה. תמיד ידעתי שאלמד כימיה. כבר בחטיבת הביניים הבנתי שאני אוהבת את התחום ורציתי להיכנס גם לאוניברסיטה ולהתנסות במחקר. שמעתי על התחרות כבר בכיתה ט' ומאז רציתי להשתתף. השנה דיברו איתנו על התחרות במרכז שמקשר בין האולפנה למנחים לעבודות הגמר".
ואיך עלה הרעיון לנושא למחקר שלך?
"עשיתי ראיון לקראת עבודת הגמר ואחר כך התקשו למצוא לי מנחה. היה להם מנחה רק בתחומי הביולוגיה. ברגע האחרון מצאו לי את המעבדה של עידית (פרופסור עידית תשובה, האוניברסיטה העברית, ע.ק.). במזל הגעתי לזה, אחרת לא הייתי משתתפת בתחרות. המעבדה עצמה עוסקת בנושא וההתמקדות המסויימת בנושא הזה הייתה בגלל מחקר שעשיתי קודם לכן. בהתחלה קראתי מחקרים קודמים של אותה מעבדה ואז החלטנו ללכת על זה. לפני זה לא חשבתי יותר מדי על תרופות ומחקרים, אבל ברגע שנכנסתי לכאן זה נורא עניין אותי".
המחקר של המעבדה בו השתתפה ניסן עוסק בתרופה כימותרפית הניתנת לחולי סרטן, בה התגלתה בעיה שהתרופה מאבדת את האפקטיביות שלה כאשר התאים הסרטניים מפתחים עמידות כלפיה. "מה שמיוחד בתרופה הזאת זה שהיא עשויה מחומרים מתכתיים ולא מחומרים אורגנים כמו תרופות אחרות", היא מסבירה. "בגלל הכישלונות שהיו איתה התחילו במעבדה לחשוב אולי אפשר למצוא מתכת אחרת שיכולה לשמש כתרופה כימותרפית. הם פנו לטיטאניום והיסוד הזה מסוגל לשמש כתרופה. עבדתי עם המבנה בו אנחנו משתמשים ויצרתי נגזרת מסויימת של טיטאניום. הרעיון הוא לייצר שילוב של התרופות ביחד. החומר שסינתזנו במעבדה ייעל את התרופה הקיימת, כך שהשימוש בה יגרום פחות נזק לחולה. יצרנו חומר שהנגזרת שלו מיוחדת בכך שהנפח שלה מינימלי. התיאוריה הייתה שיש קשר הפוך בין נפח החומר לפעילות האנטי סרטנית. ככל שהנפח קטן יותר, כך הוא מועיל יותר".
במשך חודשיים הגיעה סול ניסן כמעט מדי יום למעבדה בירושלים ולמעשה העבירה שם את רובו של החופש הגדול שלה. "בדקנו את החומרים על תרביות של תאי סרטן המעי הגס. בדקנו שילובים שונים ובסוף יצא ששילוב התרופה הקיימת עם החומר שאני יצרתי הראה תגובה בה שני החומרים עזרו אחד לשני וייעלו את הפעולה. נוצר מצב בו יש יותר אפקט בפחות חומר".
ואיך היה לך לבלות את החופש במעבדת מחקר?
"החוויה במעבדה הייתה מדהימה. אני שמחה שיצא לי לחוות את זה כבר בתיכון. המנחה אמרה לי שמה שאני עשיתי במעבדה זהה למה שסטודנטים עושים. ממש ישבתי והחדרתי בעצמי חומרים לתוך תאים סרטניים. הרגשתי נורא עצמאית, למרות שזאת הייתה עבודה קשה. אתה יושב ארבע פעמים בשבוע במעבדה במשך שעות. כשראינו שהמחקר מוביל לתוצאות טובות, זה נתן לי זריקת אנרגיה ומוטיבציה".
מה החלומות שלך לעתיד?
"בעקבות עבודת הגמר וההשתתפות בתחרות אני מרגישה שאני רוצה ללמוד עוד ולדעת יותר. בינתיים נראה לי שאלמד באוניברסיטה כימיה ומחשבת ישראל. נראה איך משלבים את שניהם. זה החזון שלי, להמשיך במחקר".
כשאת מסתכלת על עולם המחקר, את מזהה "תקרת זכוכית" לנשים בתחום? ואולי אף ביתר תוקף לנשים דתיות?
"מהמשפחה שלי אני רואה את שני ההורים של אמא שלי, שהיו באקדמיה המון שנים. סבתא שלי היא דוקטור לפסיכולוגיה ואני לוקחת מהם את הדוגמה הקלאסית לזה שאין מגבלות. אם רוצים משהו תמיד אפשר לשלב קריירה ומשפחה. רק דרך זה אצליח בסופו של דבר להשיג את כל מה שאני רוצה".
לעצור את הסהרה
מכימיה ותאים סרטניים אנו עוברים אל המדבר והשפעות יצורים החיים בקרום הקרקע המדברית על האקלים והמגוון הביולוגי. כפי שחקרה תלמידת האולפנה גבריאלה וורבלובסקי. גבריאלה הגיעה אל המחקר העוסק בתחום ביולוגי ביסודו, למרות שבתיכון היא לומדת בכלל כימיה ופיזיקה.
גבריאלה וורבלובסקי. בקטריה נגד נדידת חולות
"לנושא הגעתי דרך המרכז בירושלים שמקשר אותנו למנחים", היא מספרת. "הם ציוותו אותי ליצחק קפלן מהאוניברסיטה העברית ובעצם הצטרפתי למחקר שלו, כשחלק ממנו אני ערכתי והוא עזר לי. כשנרשמנו לתחרות וביקשו ממני לתת נושא שמעניין אותי כדי שיצוותו אותי למנחה או דוקטורנט, היה נראה לי רעיון טוב להתנסות גם בביולוגיה. אני מתעניינת בכל סוגי המדעים וזאת הייתה הזדמנות טובה לקבל קצת מושג בתחום".
במה עוסק המחקר בו השתתפת?
"המחקר עוסק באורגניזמים שנמצאו בנגב. מדובר על שני מיקרואורגניזמים – אצה ובקטריה הגדלים בתוך קרום הקרקע המדברית. מסתבר שיש בקרום הקרקע – הקראסט – הרבה יצורים שאנחנו לאו דווקא מודעים לקיומם. אנחנו רגילים לחשוב על המדבר כצחיח ונטול חיים, אבל זה לא ככה. יש שם הרבה חיים ושני האורגניזמים שחקרנו תורמים לשיקום שכבת הקראסט. הרעיון הוא שיקום המדבר והחזקת החולות בניסיון להתמודד עם תופעת המידבור".
לבורים שבינינו – מהי תופעת המידבור?
"מידבור זה למעשה החולות הנודדים המתפרשים על פני המדבר, ששטחו הולך וגדל. למשל מדבר סהרה, שהחולות בו מתפשטים כל הזמן. כיום מנסים לשמר את המדבר, אבל גם לעצור את ההתפשטות שלו לשטחים נוספים שלא היו מדבריים בעבר. הקרום הקשיח של הקרקע הוא זה שמחזיק את החולות במקום והמיקרואורגניזמים גדלים בתוכו. הקרום נהרס בדרך כלל בגלל תנועת רכבים ומרעה. נגיד בגבול עם מצרים, בצד המצרי יש הרבה תנועה של צאן ולכן החולות שם הרבה יותר חופשיים מאשר בצד שלנו של הגבול".
מה עושים שני האורגניזמים שחקרתם?
"הבקטריה מפרישה סוכרים שמחזיקים יחד את החול ומונעים את נדידתו, והאצה תורמת לגידול הבקטריה. שכבת קרום הקרקע מלאה ביצורים חיים כמו הבקטריות, אצות ופטריות. כרגע מנסים למצוא את הדרך להחזיר אותם לקרקע. זה מחקר יחסית חדש ובכלל כל תחום חקר המדבר הוא די חדש, ככה שכל מחקר בנושא הוא ראשוני ולא עסקו בו בעבר".
אז מה גיליתם על האצה והבקטריה?
"אני עבדתי במעבדה עם אורגניזמים שנלקחו מהמדבר וגודלו במעבדה. בדקתי את האינטראקציה בין הבקטריה לאצה, בניסיון להבין מה התרומה של האצה לכל סיפור אחזקת הקרקע. מסתבר שהבקטריה מדכאת את קצב גידול האצה, אבל לא הורגת אותה לגמרי. כנראה שזה כך בגלל שהיא זקוקה לאצה (שגדלה מאוד מהר), אבל בכמויות מאוד קטנות".
החוויה במעבדה עושה חשק להמשיך בתחום?
"כרגע אני הולכת לשירות לאומי ועוד לא יודעת מה בדיוק אלמד באוניברסיטה, אבל אשמח ללמוד מדעים ולהמשיך במחקר. ממה שראיתי במעבדה, בהחלט יש רוב גברי אבל אני חושבת שהכוח הנשי הולך ומתעצם. אני לא חושבת שיש היום בעיה לאישה למצות את עצמה בתחום המחקר. ראיתי במעבדה כמה נשים מאוד דומיננטיות ומצליחות. אני חושבת שאפשר להצליח גם בקרייה וגם לגדל משפחה נפלאה, אבל צריך כמובן בעל תומך בשביל זה".
בתמונה ה אמי כהן (במרכז). מקבלת את פרס מדענים ומפתחים. צילום פרטי
