עופר בן חורין | חדשות המדע

החומרים שקיימים ברשותנו כיום אינם אופטימליים. מדענים מנסים למצוא כיום דרכים ליצור חומרים חזקים מאוד אך גם גמישים לשימושי בנייה שונים. אחד המקורות לחומרים כאלו הוא בעולם הטבע, בו החומרים הותאמו לתפקידם במשך מאות אלפי שנות אבולוציה (ייצור bottom to top ולא כפי שאנחנו עושים top to bottom). למשל, עץ הסקוויה חייב להיות בנוי בצורה מאוד חזקה על מנת לשאת משקל גדול מאוד. מבדיקה של מבנהו הפנימי התברר שהוא בנוי מסיבים של פולימר סוכרי אשר מאפשרים לו חוזק של פי 10 מפלדה. חומר זה, בייצור תעשייתי, נקרא CNC. מהצד השני ישנו פרעוש בשם cat flea אשר יכול לקפוץ לגבהים של פי 200 מגובהו המקורי (דמיינו אדם שקופץ לגובה של 400 מטרים, נניח לראש מגדל האמפייר סטייט בילדינג). התברר שפרעוש זה מצליח לעשות זאת בעזרת חלבון בשם רזילין (Resilin), מעיין גומי אשר מצליח להחזיר את כל האנרגיה שלו בצורה מושלמת. שילוב של Resilin עם CNC יהיה מסוגל לספק לנו חומר גם גמיש וגם חזק.
מדען ישראלי ראוי לציון בתחום הזה הוא פרופ’ עודד שוסיוב מהמכון למדעי הצמח וגנטיקה בחקלאות של האוניברסיטה העברית. הצוות שלו, בין השאר, מצליח לייצר קולגן אנושי מצמחי טבק לאחר שהחדירו להם בהפריות מרובות את חמשת הגנים שנמצאים ב- DNA האדם אשר מייצרים קולגן. קולגן זה יכול לשמש למשל כתחליף עצם (Bone Void Filler). פרופ’ שוסיוב הקים מספר חברות, אחת מהן היא Melodea אשר מייצרת קצפים (CNC Foam). כמו כן הוא הצליח לייצר את חלבון הרזילין בעזרת איתור הוראות הכנתו הרשומות ב-DNA, זאת במטרה להצליח ליצור שילוב של שני חומרים אלו לכלל חומר אחד חזק וגמיש (Res-CBD-CNC Film). חומר כזה, בזכות כוחו והאלסטיות שלו, יכול לשמש לשימושים רבים כדוגמת הדפסת בתים ומבנים אחרים, ספות, חלונות, חלקי גוף לגופנו ועוד.

קישור לכתבה על פרופ’ עודד שוסיוב

מהו חלבון הרזילין?

הנדל הסיני אדום-הראש (Scolopendra subspinipes mutilans) הוא נדל גדול יחסית ולא ממש נעים למראה, אלא שהארס שלו יכול לעזור בצורה משמעותית בשיכוך כאב אצל בני אדם.
הרעיון התגלה עוד בשנת 2013 על-ידי ביוכימאי בשם גלן קינג (Glenn King) מאוניברסיטת קווינסלנד באוסטרליה ובשנתיים האחרונות המחקר בתחום צובר תאוצה לקראת סינתוז סדרה חדשה של משככי כאבים. היתרון המרכזי בשימוש בארס זה הוא יכולתו לחסום תעלה מסוימת בשם NaV1.7 בעזרת היצמדות של מולקולת ארס המכונה m-SLPTX-Ssm6a אל דפנות התעלה. חסימה ספציפית זו מסוגלת לשכך כאב ביעילות רבה יותר ממורפיום בלי לגרום לתופעות לוואי.
קינג סינתז תרופה מאותו ארס, אלא שיעילותה היתה פחותה, כנראה בשל מעורבות מרכיב נוסף לא מזוהה. בימים אלו מבוצעים במעבדתו של קינג מחקרי המשך למציאת אותו רכיב מיותר ולבידודו על מנת לייצר תרופות משככות כאב רבות עוצמה וללא תופעות לוואי.

מבוסס על כתבתו של מארק פפלו, סיינטיפיק אמריקן ישראל, גיליון אפריל-מאי 2015, ע”מ 48.

קישור לידיעה- אתר sci-news

קצת על נדל סיני אדום-הראש

כיצד נדל סיני אדום-הראש עוקץ?- אתר Youtube

מכשירי הפלאפון עשו קפיצות טכנולוגיות די ניכרות בשנים האחרונות, אולם היכולת להעניק אנרגיה לפעילות המכשיר נשארה תלויה בסוללה שנגמרת יחסית די מהר.

חברה חדשה בשם uBeam מפתחת בימים אלו טכנולוגיה חדשנית על מנת להטעין פלאפונים בעזרת גלי קול (אולטרסאונד). הטכנולוגיה מתבססת על מתמרים (Transducers) אשר יודעים להמיר אנרגיה חשמלית לגלי קול והפוך, להמיר גלי קול לאנרגיה חשמלית (הטכנולוגיה נסקרה כבר בעבר, צורת היישום שלה על-ידי uBeam היא החדשנית- ע.ב.ח). הרעיון מאחורי הטכנולוגיה הוא הטענה של סמרטפונים מרחוק, משמע ללא חיבור כלשהו, גם כאשר הם ניידים. משדרים מיוחדים ישאבו את החשמל מנקודות חשמל, יהפכו אותו לגלי קול שאותם יקלטו הסמרטפון וכך יטען באופן תמידי.
החברה כרגע נמצאת בשלב של גיוס כספים לאחר הוצאת אב טיפוס ראשון ובניסיונות לשכנע מייצרי סמרטפונים לשלב את הטכנולוגיה החדשה במכשיריהם.

קישור לאתר חברת uBeam

טכנולוגיה אחרת המשתמשת בגלי קול להעברת קבצים

בשנת 2003 היה המאדים קרוב לכדור הארץ כפי שלא היה זה 60 אלף שנה. שתי אוניברסיטאות בריטיות, האוניברסיטה הפתוחה ואוניברסיטת לייסטר, ניצלו את ההזדמנות ושלחו נחתת בשם בייגל 2 (Beagle 2) על גבי חללית אירופאית בשם “אקספרס מאדים” (Mars Express) לשם חקר הביולוגיה והגיאולוגיה של פני שטח המאדים. בסוף שנת 2003 נחתה הנחתת על פני המאדים בהצלחה, אלא שאז נותק איתה הקשר ולא חודש.

לאחרונה, חללית אמריקאית בשם “חוקר מאדים” (Mars Reconnaissance Orbitor), אשר מקיפה את המאדים משנת 2006, זיהתה את בייגל 2 בקרקעית ים עתיק באיזור הנחיתה המשוער שלה (מישורי איסידיס; Isidis Planitia).
ניתוח צילומי הנחתת הראה שהנחתת הגיעה שלמה אל פני המאדים, אלא שתקלה בפרישת אחד מלוחות תאי השמש חסמה את האנטנה של הנחתת וכך נמנע הקשר עימה.

מבוסס על כתבתו של נח ברוש, גלילאו מ”ס 198, ע”מ 6-7

קישור לידיעה- אתר Timeout

קצת על חללית בייגל 2 (Beagle 2)

קצת על איזור Isidis Planitia על פני המאדים

צונאמי, גל נמל בעברית, הוא גל אשר מגיע אל החוף בגובה של עד עשרות מטרים וגורם לנזק עצום ברכוש וחיי אדם (למשל גל הצונאמי שאירע בחופי הודו, אינדונזיה, תאילנד וסרי לנקה אשר גרם ל- 280,000 הרוגים, מאות אלפי פצועים וכ-5 מיליון ללא קורת גג). הצונאמי מתחיל מרעידת אדמה כתוצאה מהתרוממות קרקע מתחת למים, אשר יוצרת גל נמוך מאוד (מספר ס”מ) וארוך מאוד (עשרות קילומטרים). הגל נע מהר בתחילה, אך מאט ואז בהתקרבותו לחוף מתרומם לגובה אדיר בעקבות “דחיסת” האנרגיה האצורה בו.

פרופ’ מיכאל שטיאסני מהטכניון פיתח לאחרונה מודל אשר מבוסס על זיהוי גלים אקוסטיים-גרביטציוניים אשר נוצרים כאשר ביחד עם גל צונאמי. גלים אלו מגיעים הרבה לפני גל הצונאמי וזיהוים בעזרת חיישנים תת מימיים יכול לשמש כהתראה להתקרבותו.
מחקר אחר שביצע פרופ’ שטיאסני בדק היתכנות צונאמי בחופי ישראל וההשערות הן שגלי צונאמי בים התיכון יכולים להגיע בחופי חיפה לגובה של 1.80 מטרים ובחופי תל-אביב לגובה של 1.20 מטרים.

קישור לידיעה- אתר הטכניון

קצת על הצונאמי ונזקים שנגרמו בעקבותיו

מספר היהודים בגרמניה ירד בצורה משמעותית במהלך שלטון הנאצים- בתחילה בגלל הגירה ולאחר מכן בגלל גירוש למזרח (אקציות למיניהם- ביניהם אקציית המפעלים ואקציית בית החולים), התאבדויות ומקרי רצח. מאידך, לפני הגירוש למזרח (אשר הסתיים ברוב המקרים באושוויץ, הוצאות להורג בירייה או חיים קצרים בגטאות במזרח), היו יהודים בגרמניה שהחליטו לרדת למחתרת, משמע להתחזות ל”לא יהודים” (קראו להם גם “צוללות” והיו ביניהם גם מישלינגה מדרגה ראשונה, משמע אזרחים שלפי תורת הגזע לא היו לגמרי יהודים אלא רק “מזוהמים” חלקית בדם יהודי בגלל נישואי תערובת).
הירידה למחתרת הייתה צעד קשה לאותם יהודים מאחר שהגסטפו איתר את ההעלמות והוציא להורג יהודים אחרים במקומם, לרוב מההתאחדות היהודית. ככל שהתקדמה המלחמה, כך היה הגסטפו יותר אובססיבי בלכידת אותם יהודים. הוא לא עשה זאת רק בעזרת הלשנות וכוחות משטרה אלא גם בגיוס של “לוכדים” יהודים. אותם לוכדים, המפורסמת שבהם הייתה סטלה גולדשלג קיבלר איזאקזון, בתו היפיפייה של מלחין ולאחר מכן זמרת בפני עצמה, היו מגויסים על-ידי הגסטפו כפי שמגייסת כיום המשטרה אנשים בעולם התחתון ומציעה להם הקלה בעונשם על מנת לתפוס פושעים אחרים, גדולים יותר. הם היו נהנים מתלושי מזון, מיכולת להסתובב ללא הכוכב ובעיקר הם ומשפחתם ניצלו זמנית מהגליה. פעולותיהם היו יזומות, לעיתים הם היו מתחזים לאסירים על מנת לצבור מידע על “יורדים למחתרת” או מסתובבים במקומות ידועים ליהודים. לעיתים היו לובשים את המעילים השחורים של אנשי הגסטפו וטוענים שהם הגסטפו. ברגע שהיו מזהים יהודי, מספיק שהיו צועקים “תפסו את היהודי” וכל עוברי האורח היו מתגייסים לתפוס את הקורבן הנמלט.
חלק מהלוכדים נרצחו בידי יהודים אחרים במהלך המלחמה, חלק בידי הגרמנים וחלק נשפטו לאחריה על-ידי הרוסים בגין שיתוף פעולה עם הנאצים והוצאו להורג. הם פעלו תחת משטר שסחט אותם תחת הטענה של “להיות יהודי זה פשע” ובגללם רק אחד מתוך ארבעה יהודים שירד למחתרת ניצל.

מתבסס על מידע מהספר “גרמנים נגד גרמנים” מאת פרופ’ משה צימרמן

כתבה על הלוכדים

קצת על סטלה גולדשלג

אנטיביוטיקה היא שם של קבוצת תרכובות אורגניות הגורמות למותם או להפסקת גדילתם של חיידקים. רובם של האנטיביוטיקות מיוצרות באופן טבעי על ידי אורגניזמים שונים, אך ישנם גם אנטיביוטיקות מלאכותיות. החיידקים, במהלך הזמן, מסוגלים לפתח עמידות לאנטיביוטיות, עד כדי כך שבשנה שעברה הכריז אירגון הבריאות העולמי על כך שסוף העידן האנטיביוטי קרוב. את התחזית הזו יכול לשפר אנטיביוט חדש אשר התגלה בחיידק קרקע בשם Eleftheri Aterrae במדינת מיין שבארצות הברית.
שיתוף פעולה בינלאומי, בראשות קים לואיס (Lewis) מאוניברסיטת נורת’איסטרן בבוסטון, הצליח לבודד ולגדל את את החיידק הזה, אשר עד לפני כן נחשב לחיידק אשר לא ניתן לגדלו במעבדה (מה שנקרא בשפה המדעית “יצורון אפל”; The Microbial Dark Matter). הדבר נעשה בעזרת מתקן מיוחד בשם IChip אשר נקבר בתוך האדמה ובו הצליח החיידק להתרבות ואז לייצר את האנטיביוט החדש ששמו טקסובקטין (Teixobactin) – תרכובת אשר פוגעת בדופן תאי חיידקים רבים בדרך אחרת מאנטיביוטים אחרים.
ניסויים שבדקו את השפעתו של הטקסובקטין על חיידקים הראו שקשה לחיידקים, אשר רגישים לטקסובקטין, לפתח עמידות כנגדו – מה שיכול להבטיח את דחיית סוף עידן האנטיביוטיקה בכמה עשרות שנים. בנוסף, ניסוי זה הדגים שיטה חדשה, אשר תאפשר למדענים להכיר חיידקים אפלים רבים, שעד עתה היה קשה להכירם.

בתמונה משמאל ניתן לראות מושבות חיידקים על צלחת פטרי בתגובה לאנטיביוטיקה

קישור לידיעה- הבלוג של ד”ר דרור בר-ניר

קישור למאמר המקורי- אתר nature

קצת על אנטיביוטיקה וסוגי אנטיביוטיקות

מחלות לב הינן גורם תמותה עיקרי בחברתנו. גורמי הסיכון שלהן הם השמנת יתר, עישון ועוד. ישנם מחקרים אשר מעידים שגם לחץ נפשי כרוני הינו גורם מסכן, כאשר אופטימיות ותמיכה חברתית כנראה מפחיתות את הסיכון למחלות לב.
מחקר חדש, אשר נערך בארצות הברית על-ידי ג’ונתן איצ’טידר והאנסון אנדרו שוורץ (Eichstaedt & Andrew Schwartz) מהמחלקה לפסיכולוגיה באוניברסיטת פנסילבניה, ביצע מדגם אקראי של 10% מהציוצים שצויצו בטוויטר בארצות הברית בין השנים 2009-2010 ובדק בעזרת אלגוריתמים שונים את כמות המילים המשקפות מעורבות, שליליות, חיוביות ואופטימיות. נתוני המיקום הגיאוגרפי של אותם משתמשים הרשומים בטוויטר הוצלבו עם מידע של המכון לבקרת מחלות ומניעתן (CDC) ושל הלשכה המרכזית לסטטיסטיקה בארצות הברית ונמצא כי שימוש רב יותר במילים הקשורות לכעס, למערכות יחסים שליליות, לרגשות שליליים ולחוסר מעורבות אכן ניבא יותר תמותה ממחלות לב באותו מיקום דמוגרפי. כמו כן נמצא גם הממצא ההפוך- ככל שהציוצים היו יותר חיוביים, כך פחתה התמותה ממחלות לב באותו איזור.
תוצאות מחקר זה, אשר שייך לתחום מחקר חדש בשם “אפידמיולוגיה דיגיטלית של רשתות חברתיות”, צריכות להילקח בעירבון מוגבל מאחר שלא תמיד ציוצים בטוויטר משקפים את האמת על האדם (אלא יותר את הדמות שהוא רוצה להציג). כמו כן רוב המצייצים בטוויטר הינם צעירים.

מבוסס על כתבתה של ד”ר מרים דישון-ברקוביץ, גלילאו מ”ס 198, ע”מ 44-45.

קישור לתקציר המאמר- כתב העת Psychological Science

קצת על חקר רשתות חברת

היכולת לנצל שדה חשמלי לצרכים שונים אופיינית למספר סוגי דגים. למשל דג הפיל מניגריה משתמש במתח חשמלי נמוך לצרכי ניווט ותקשורת. לעומתו דג הטורפדו, השייך למשפחת הכרישים, והצלופח החשמלי (Elctrophorus Electricus), השייך לסדרת דגי החשמל הטרופיים, משתמשים במתח יחסית גבוה על מנת להמם את טרפם.
על הצלופח החשמלי, אשר מסוגל לייצר כ-600 וולט לשבריר של שנייה, ידוע זמן רב אלא שלא היה ברור כיצד הוא צד ואת החידה הזו ניסה לפתור קנת’ קטאניה (Catania) מאוניברסיטת ונדרבילט בארצות הברית. קטאניה, במהלך ניסוי שעשה, גילה שהצלופח שלח פולס חשמלי אשר שיתק את הדג שהיה בקרבתו וכך מנע ממנו לברוח. בניסוי אחר, הבחין קטאניה שהצלופח שולח פולסים חשמליים בתבנית שונה, מה שגרם לדג לפרכס ואז ליצור גלים ולגלות לצלופח את מיקומו.
בעזרת שתי שיטות אלו יכול הצלופח לשתק טרף שהוא רואה ולגלות את מיקומו של טרף שהוא אינו רואה וכך למקסם את יעילותו בשימוש בחשמל.

קישור לידיעה- הבלוג של ד”ר נעם לויתן

קצת על הצלופח החשמלי (electric eel)

בעלי חיים אשר מסוגלים לייצר חשמל- הספריה הוירטואלית של מט”ח

להלן החלק הראשון של ספרי עיון מומלצים לטעמי לשנת 2015:

קיצור תולדות האנושות – יובל נח הררי (הוצאת דביר)

קיצור תולדות האנושות הינו ספר מרתק ורחב יריעה. הוא סוקר את ההיסטוריה דרך שלוש מהפכות עיקריות- המהפכה הלשונית שהחלה לפני 70,000 שנה, המהפכה החקלאית שהחלה לפני כ-10,000 שנה והמהפכה המדעית שהחלה לפני כ-500 שנה.
קיצור תולדות האנושות, מעבר לכך שהוא ספר שמאוד נהניתי לקרוא אותו, הינו ספר מעורר מחשבה גם לאחר סיום הקריאה. הוא מכיל ידע עצום ומחבר בצורה מיוחדת בין ההיסטוריה של העבר למקום שהגענו אליו כיום.

ציון הספר- 9.2

מלחמת העולם השנייה – אנטוני ביוור (הוצאת ידיעות אחרונות)

אנטוני ביוור זכור לי לטובה מספריו הקודמים “סטלינגרד”, “הפלישה לנורמנדי” ו”נפילת ברלין”. בספר הזה הוא מספר את מלחמת העולם השנייה בדרך אחרת לגמרי. הוא מתבסס על מחקרים וניתוחים היסטוריים אחרונים של התקופה ומפרט תוך סיפור עלילה מרגש ומיוחד את כל קורות מלחמת העולם השנייה. הספר שולח את הקורא לתקופה האפלה, אולי האפלה ביותר, של המאה העשרים וחווית קריאה מעולה, במיוחד לחובבי ההיסטוריה מבינכם, מובטחת.

ציון הספר- 9.4

גנום – מאט רידלי (הוצאת זמורה ביתן)

הספר “גנום” הוא אמנם ספר יחסית ישן, הוא נכתב ב-1999 ולא פשוט להשיג אותו, אבל הוא בהחלט שווה קריאה גם כיום. הוא מוביל למסע מסקרן לכל אחד מ-23 הכרומוזומים בגרעין תאי גופנו ומספר סיפור אשר קשור לאותו הכרומוזום. תוכלו לקרוא שם על המבט הגנטי של האינטליגנציה, הכולסטרול, הרצון החופשי, האישיות, המיניות, המוות, הזיכרון ועוד. הספר גם דן בקצרה בסוגיות האתיות השונות שמעוררת היכולת לקרוא ולהפיץ את המידע הגנטי של כל אדם, האווגנטיקה ויישומה על-ידי הבריטים, האמריקאים וכמובן הגרמנים ועוד. לדעתי דווקא בנושא זה היה כדאי להרחיב קצת יותר.

ציון הספר- 8.8

חשיבה חדה – גלעד דיאמנט (הוצאה עצמית)

גלעד דיאמנט הוא איש הייטק מחיפה אשר מנהל את קבוצת “חשיבה חדה” באינטרנט. הספר שהוא הוציא בשנה האחרונה, אשר נקרא כשם הקבוצה (“חשיבה חדה – בין מציאות לאשליה”), מכיל מידע רב על הטיות של תפיסה, חשיבה, מגבלות המוח האנושי ונטייתו לסובייקטיביות ולאשליה. הספר גם מכיל דוגמאות מחקריות שונות ואפשר ללמוד ממנו רבות על כיצד מתנהל מחקר בצורה נכונה בעולם המדע. בחלקו השני של הספר מסביר דיאמנט כיצד תחומים מסוימים הינם פסאדו-מדע וכיצד אשליות שונות מטים את חשיבת המאמינים בהם.
הספר, אשר ניכר שהושקע מאמץ רב בכתיבתו ובשיווקו, מעורר דיון ציבורי חשוב מאוד בתחום שמעטים הספרים בו, במיוחד בשפה העברית. עצם העובדה שכתב אותו אדם, לאו דווקא מהאקדמיה, אשר חדור בתחושת שליחות מהווה בשבילי מופת לחזון שבו כל אדם יוכל לקחת נושא שמעניין אותו, גם אם הוא אינו חלק ממחקר אקדמאי, ולכתוב ולחקור אותו מתוך תחושת שליחות.

ציון הספר- 9.0

ההיסטוריה של המחר – יובל נח הררי (הוצאת דביר)

את הסקירה פתחנו עם “קיצור תולדות העתיד” של יובל נח הררי ונסיים אותה עם ספר חדש שלו “ההיסטוריה של המחר”. ספר זה “ממשיך” את הסיפור של הספר הקודם ומספר את מה שקורה לנו כיום ומה שיקרה לנו בעתיד. במהלך הספר מציע פרופ’ הררי את התזות שלו לעתיד ומחבר זאת עם הווה של ימינו. ספר מעניין ומרתק, מאוד נהניתי לקרוא, אבל האם הוא צודק? נקווה שנהיה כאן לראות זאת.

ציון הספר- 8.9

כותב הסקירה- עופר בן חורין, [email protected]

קישור אל ספרי עיון מומלצים לשנת 2014

קישור אל ספרי עיון מומלצים לשנת 2013- חלק א’

קישור אל ספרי עיון מומלצים לשנת 2013- חלק ב’

חדשות המדע

כל חדשות המדע במקום אחד (בעריכת עופר בן חורין)

מחבר: עופר בן חורין

החומרים של העתיד- Resilin עם CNC

שיכוך כאב בעזרת ארס נדלים

להטעין את הסמרטפון בעזרת גלי קול

החללית שמצאה את הנחתת על המאדים

מודל חדשני לזיהוי גלי צונאמי לפני הגעתם אל החוף

סטלה גולדשלג והלוכדים היהודים במלחמת העולם השנייה

החיידק ה”אפל” שיכול לדחות את סוף עידן האנטיביוטיקה

הקשר בין אופטימיות הציוצים בטוויטר למחלות לב

כיצד הצלופח החשמלי צד את טרפו?

ספרי עיון מומלצים לשנת 2015