הוכרזו זוכי פרס וולף במדעים ואמנות ל-2014

חקלאות - שינוי דרמטי בערך התזונתי של החיטה

ועדת פרס וולף בחקלאות לשנת תשע"ד - 2014 החליטה פה אחד להעניק את הפרס בחלקים שווים לשניים:

לפרופ' חורחה דובכובסקי, Jorge Dubcovsky מאוניברסיטת דייויס, קליפורניה, ארה"ב ולפרופ' לייף אנדרסון, Leif Andersson מאוניברסיטת אופסלה, שוודיה, על תרומתם פורצת הדרך בחקר מדעי הצמח ובעלי החיים, באמצעות שימוש בטכנולוגיות מתקדמות בחקר הגנום.

פרופ' דובכובסקי השתמש בכלי מחקר גנומיים מתקדמים על-מנת לשבט גנים חיוניים בחיטה, ללמוד את המגוון האללי שלהם ולהחדיר את האללים הטובים ביותר לצמחי החיטה הטובים ביותר. גישה זו, המשלבת ידע בסיסי ומתקדם, הביאה לשינוי דרמטי בערך התזונתי של החיטה, שינוי שהתעצם כאשר הוא הועמד לרשות הקהילה המדעית. רשימת התכונות שנחקרה על-ידי פרופ' דובכובסקי כוללת גנים רבים שהם בעלי השפעה ישירה על תפוקת החיטה, כגון עמידות לקור, הערך התזונתי של הגרגרים ועוד. יש לציין כי, באופן מרשים ביותר, רשימה זו כוללת למעלה ממחצית מהגנים של החיטה ששובטו ברחבי העולם כולו, הישג יוצא דופן בהתחשב בגודל הגנום של החיטה, אופיו הפוליפלואידי ומיעוט הרצפים הגנומיים הידועים. קבוצת המחקר בראשותו הייתה אחראית באופן ישיר ליצירת הטכנולוגיה שאיפשרה יצירת ספריות גנטיות, ושנדרשה לפיתוחם של כלים גנומיים לשיבוט חיטה. ספריות אלה הועמדו לרשות הכלל. לאחרונה, פיתחה קבוצתו של פרופ' דובכובסקי טכנולוגיה המאפשרת לשתק כל אחד מהגנים בחיטה. אחת התרומות המרכזיות של פרופ' דובכובסקי היא גילוי הגנים האחראיים על מנגנון הפריחה בחיטה, הבקרה על גנים אלה והאללים השונים המרכיבים אותם. כתוצאה, פותח מודל אינטגרטיבי של מנגנון הפריחה בדגניים. הסמנים הגנטיים של פריחה מיושמים בתוכניות רבייה ברחבי העולם. בהיבט היישומי, תגליתו החשובה ביותר של פרופ' דובכובסקי היא גילוי הגן לתכולת חלבון גבוהה בגרגרים. ביטויו או החדרתו של גן זה לחיטה מעלה את תכולת האבץ והחלבון ב-10-15 אחוז. לתגלית זו השלכה אוניברסלית משמעותית ביותר, עקב המחסור באבץ וחלבון במזונות ליילודים ופעוטות, והיא זיכתה את פרופ' דובכובסקי ב"פרס התגלית לשנת 2007" של ה- USDA ובפרס הוגלנד לשנת 2009 מהאגודה האמריקנית לביולוגיים של מדעי הצמח.

פרופ' אנדרסון הוביל את פיתוח שיטת הזיהוי המבוססת על סמנים וגנים, הנדרשת לברירת צאצאים בעלי האיכות הטובה ביותר בחיות משק. שיטה זו החליפה את השיטות הקלאסיות של זיהוי וברירה על בסיס פנוטיפי, והיא בעלת תרומה משמעותית לאספקת מזון ברת-קיימא לאוכלוסייה ההולכת וגדלה של העולם. פרופ' אנדרסון נחשב למומחה בינלאומי מוביל בתחום האבולוציה הגנטית של ביות בעלי חיים, במיוחד בתרנגולות. הוא היה מהראשונים שהשתמשו בטכניקת RFLP לצורך אנליזה של גיוון גנטי ברמת הדנ"א של חיות משק, חקר את ההשלכות של גיוון זה על היבטים כלכליים, ומוביל את חזית המחקר בתחום הגנטיקה של בעלי חיים.

אחד התחומים העיקריים של מחקריו הוא זיהוים של שינויים גנטיים שהם תוצאה של תהליך הביות. הוא היה הראשון שהשתמש בטכנולוגיות ריצוף מתקדמות כדי לזהות "גן ביות" וחשף את המנגנון המולקולרי העומד בבסיס כמה מקרים של "מגוון הנובע מביות", שהוצע במקור על-ידי דארווין. באמצעות חקר של מספר פנוטיפים ייחודיים, שהופיעו בתהליך הביות, פרופ' אנדרסון גילה ואפיין כמה מנגנונים חדשים וחיוניים הקשורים בפיסיולוגיית השריר, בקרה גנטית וקואורדינציה מוטורית. תגלית זו בסוסים היא בעלת השלכה ישירה על מחלות באדם, כמו טרשת נפוצה.

פרופ' אנדרסון נבחר כחבר בשלוש אגודות מדעיות מלכותיות שונות לביולוגיה בשוודיה, ולאחרונה נבחר כחבר ממדינה זרה לאקדמיה הלאומית למדעים של ארה"ב.

כימיה - תהליכים ידידותיים לסביבה

ועדת הפרס החליטה פה אחד להעניק את הפרס לפרופ' צ'י-ווי וונג, אקדמיה סיניקה, טיוואן, עבור תרומותיו הרבות והמקוריות לפיתוח שיטות חדשניות לסינתזה מתוכנתת ויישומית של רב-סוכרים מורכבים וגליקו-חלבונים.

פרופ' וונג פרץ דרך בפיתוח שיטות סינתזה מתוכנתות, כימיות ואנזימתיות, אשר איפשרו לראשונה לייצר משפחות של מולקולות ענק, בייחוד רב-סוכרים מורכבים, גליקו-חלבונים וחומרים דומים בעלי חשיבות עליונה לביולוגיה ולרפואה. שיטותיו האנזימטית, ששילבו מיחזור בו-זמני של קופקטורים בכלי-אחד, איחדו בצורה אלגנטית כימיה וביולוגיה ואיפשרו סינתזה מהירה בקנה מידה גדול של חמרים חשובים אלו בתהליכים ידידותיים לסביבה. גישתו האנזימטית היא כיום הדרך היעילה ביותר המקובלת בעולם, לסינתזה של רב-סוכרים. קבוצתו של וונג הייתה הראשונה לפתח סינתזה כימית של מולקולות מורכבות, כגון רב-סוכרים, באופן מתוכנת ובכלי אחד. שיטות הסינתזה המקוריות שפותחו על ידו, פתרו בעיות מרכזיות ברפואה ויצרו אפיקי פעולה חדשים בכימיה של סוכרים ובביולוגיה של התפתחות הסרטן, של זיהומים וויראליים וחיידקיים, ושל התפתחות המערכת החיסונית. מחקריו של וונג הביאו לפיתוח של תרכיבי חיסון חדשים, לתרופות ולכלי מחקר סוכריים, בעזרתם ניתן לאפיין פעולות גומלין בין סוכרים לחלבונים. בנוסף, מחקריו על קיפול של גליקו-חלבונים והאופן שבו מושפע הקיפול מהרכב הסוכרים, סיפקו השראה למחקר המודרני בשינויי המבנה של חלבונים עקב קישורם למולקולות רב-סוכרים והפיכתם לגליקו-חלבונים ולפיתוח תרופות חדשות למגוון רב של מחלות.

מתמטיקה - השראה בקרב תלמידים וחוקרים

את הפרס במתמתיקה החליטה ועדת הפרס להעניק לפרופ' פיטר סרנק, אונ' פרינסטון, ניו ג'רזי, ארה"ב, על תרומותיו העמוקות באנליזה, תורת המספרים, גאומטריה וקומבינטוריקה.

פרופ' סרנק הוא מתימטיקאי בעל חזון מרחיק ראות בקשת רחבה מאוד של נושאים מתמטיים. הוא השפיע על התפתחותם של מספר תחומים במתימטיקה, לעתים קרובות ע"י חשיפתם של קשרים עמוקים, שאיש לא חשד בקיומם. באנליזה, הוא חקר בסדרת מאמרי יסוד, פונקציות עצמיות של המילטוניאנים קוואנטום-מכאניים, המתאימים למערכות דינמיות קלאסיות, כאוטיות. סרנק ניסח והביא עדויות התומכות בהשערת היחידות הארגודית הקוואנטית, אשר קובעת כי כל הפונקציות העצמיות של הלפלסיאן על יריעות בעלות עקמומיות שלילית מתפלגות אחיד במרחב הפאזה. הוא הציג בתחום זה כלים מתורת המספרים, ואלה סייעו לו להשיג תוצאות, שעד אז נחשבו מחוץ להישג יד, וסללו את הדרך להתקדמויות רבות נוספות, במיוחד בעבודות האחרונות של א. לינדנשטראוס ושל נ. אנאנטאראמן.

בעבודתו של סרנק (ביחד עם ז. רודניק) על פונקציות - L, הקשר בין המחקר העכשוי בתבניות אוטמורפיות לזה בתורת המטריצות האקראיות והשערת רימן הועלה לרמה חדשה ע"י חישובים של פונקציות קורלציה מסדר גבוה של האפסים הרימניים . זהו צעד מרכזי קדימה בחקר הקשר בין תורת המטריצות האקראיות והתכונות הסטטיסטיות של האפסים של פונקצית זיתא של רימן, קשר כפי שכבר הצביעו עליו ה. מונטגומרי וא. אודליצקו.

מחקריו של סרנק העפילו לשיא ב-1999, בעבודת היסוד שלו ביחד עם נ. כץ, על התכונות הסטטיסטיות של אפסים "השוכנים נמוך" של משפחות של פונקציות - L.

לעבודתו של סרנק (ביחד עם א. לובוצקי ור. פיליפס) על גרפי רמנוג'אן הייתה השפעה עצומה בקומבינטוריקה ובמדעי המחשב. כאן, הוא שוב השתמש בתוצאות עמוקות מתורת המספרים כדי להשיג התקדמויות חדשות ומפתיעות בתחום מתימטי אחר.

בעזרת התובנות שלו ונכונותו לשתף אנשים ברעיונותיו, סרנק עורר השראה בקרב תלמידים וחוקרים עמיתים בתחומים רבים במתימטיקה.

רפואה - - אסטרטגיות ריפוי חדשות

ועדת פרס וולף ברפואה לשנת תשע"ד - 2014 החליטה פה אחד להעניק את הפרס בחלקים שווים לשלושה מדענים:

לפרופ' גארי רובקון, Gary Ruvkun מאוניברסיטת הארווארד, ארה"ב, לפרופ' ויקטור אמברוז, Victor Ambros מאוניברסיטת מסצ'וסטס, ארה"ב על גילוי מולקולות מיקרו- RNA להן תפקיד מרכזי בבקרה של ביטוי גנים בתהליכים טבעיים ובתהליכי מחלה, ולפרופ' נחום זוננברג, Nahum Sonenberg מאוניברסיטת מקגיל, קנדה על גילוי החלבונים המפקחים על מנגנון ביטוי חלבונים ועל פענוח דרך פעולתם.

פרופ' גארי רובקון ופרופ' ויקטור אמברוז: מיקרו-RNA הן מולקולות RNA קטנות אשר נתגלו ע"י פרופ' ויקטור אמברוז ופרופ' גארי רובקון ב 1993. הגילוי הראשוני היה במסגרת מחקריהם על מנגנונים המפקחים על ביטוי גנים בתולעת ה C.elegans. במחקריהם התברר כי מולקולות RNA אלה קטנות ומכילות בין 22 ל 25 נוקליאוטידים ולכן קיבלו את הכינוי מיקרו-RNA. מולקולות המיקרו-RNA מפקחות על ביטוי חלבונים המודרך ע"י מולקולות RNA שליח (mRNA), כאשר הבקרה נעשית ע"י קישור ספציפי של המיקרו- RNA לאזור הבקרה של ה RNA שליח. עד מהרה התברר כי קיימים סוגים רבים של מיקרו-RNA בעולם הצומח והחי, אשר מתבטאים באופן ייחודי בתאים וברקמות שונים ומפקחים על תהליכי התפתחות, תהליכי עקה (stress) ותהליכי חילוף חומרים. שיבושים במנגנונים הנורמאליים של ביטוי המיקרו-RNA מתבטאים במחלות שונות באדם, כולל סוגים שונים של סרטן. גילוי המיקרו-RNA צפוי להנחות פיתוח של תהליכי אבחון ואסטרטגיות ריפוי חדשות למגוון מחלות, וכבר היום יש פעילות ענפה בשני התחומים.

פרופ' נחום זוננברג הוא חלוץ בתחום בקרת התרגום של חלבונים. בסוף שנות ה-70 ובהמשך גילה זוננברג את החלבונים המפקחים על תהליכי הבקרה של סינתזת חלבונים ובעיקר בתהליך המפתח של התחלת התרגום. פרופ' זוננברג פיענח את מנגנון היווצרות הקומפלכס המתחיל את תהליך התרגום ואת תפקיד המפתח של החלבון eIF4E אותו גילה, ואשר מארגן את הקומפלכס בקצה של ה-RNA שליח המקודד עבור החלבון, ואשר ממנו מתחיל תהליך התרגום. בהקשר זה הראה כי לפעילות יתר שלeIF4E יש תרומה חשובה להתפתחות סרטן. פרופ' זוננברג גם גילה את המנגנון הייחודי, הידוע כ-IRES, בעל תפקיד חשוב בתרגום חלבונים בתנאי עקה, חלבונים המעורבים בתהליכי עקה, בקרת מחזור התא, ותהליכים מונעי מוות תאי. פרופ' זוננברג גם פיענח מנגנונים של בקרת סינתזת חלבונים ע"י אותות מיטוגניים וזמינות התוצרים הביוכימיים של המזון. עבודתו של פרופ' זוננברג גם הוכיחה בשנים האחרונות את הקשר בין תהליכי תרגום חלבונים לבין זיכרון וגמישות סינפטית של מערכת העצבים, קשר הפותח תחום חדש לחלוטין בנוירוביולוגיה.

אמנות - תחושת שליטה בעולם

ועדת פרס וולף באמנות לשנת תשע"ד - 2014 החליטה פה אחד להעניק את הפרס לאולאפור אליאסון, דנמרק בזכות שילוב בין האמנות למדע שמעורר רגעי התגלות אישיים ואוניברסאליים.

אולאפור אליאסון (נ. 1967), אמן דני ממורשת ארצות הצפון, מיצג דור אמנים שהגיע לבשלות בעשר השנים האחרונות, דור הממזג בין אמנות פיסית לאסתטיקה חברתית, תוך הדגשת תפקיד הצופה בהגדרת היצירה. אולאפור אליאסון פועל בצומת שבין אמנות למדע, עד כי ניתן לדמות רבות מיצירותיו למערכי ניסוי: תנאים פיסיים ותפיסתיים שמתגלים לעיני המתבונן באופן דינאמי עם תנועתו במרחב היצירה. יתרה מזו, רבות מעבודותיו נושאות אופי "סביבתי" מכמה בחינות: מחד-גיסא, הן עוטפות את הצופים, ומקנות להם חוויה קולקטיבית, ואפילו חברתית; מאידך-גיסא, הן מעלות בתודעתם את איתני הטבע כמו השמש, גשם, קרח וערפל.
אולאפור אליאסון שם לעצמו למטרה לשבש את הרגלי הראייה המובְנים והמקובעים שלנו, ולהסב את תשומת ליבנו לתפקיד הפעיל שאנו ממלאים שעה שאנו תופסים ומכוננים את העולם מרגע אחד למשנהו. בסטודיו שלו מייצרים מכשירים שמשקפים, מְשבּרים, ומסבכים את התפיסה שלנו באופן שמערער את תחושת השליטה שלנו בעולם וכופה עלינו השתאות מיקרוקוסמית. בה בעת, ועל-אף מראיתם המרהיבה כלפי חוץ, הם חושפים תמיד את המכאניקה שמפעילה אותם. האמן כלל אינו מעוניין לתעתע בנו, אלא דווקא לאפשר לנו לחוות את הגורם הסיבתי כפשוטו ובה בעת את התוצאה שהוא מחולל.

הסטודיו של אולאפור אליאסון בברלין מגלם את התפתחות הפרקטיקה של האמנות העכשווית: שותפים בו יוצרים מכל רחבי העולם, הוא מתפקד כקהילה בינלאומית בזעיר אנפין שבה מתלכדים האמנות, המחקר המדעי והעיצוב. העשייה בסטודיו מגוונת ומופקים בו ספרים, יצירות אמנות, יצירות המוזמנות למתחמים ציבוריים, וכן מחקר טהור מהסוג שניתן למצוא במעבדה אוניברסיטאית.

אמנותו של אולאפור אליאסון מתכתבת עם העולם של ימינו, עולם של קשרי גומלין חברתיים ואקולוגיים. בזכות מגוון תחומי העניין שלו, השוזרים ביחד פרט, חברה וסביבה; בזכות יכולתו להפיח חזון אמנותי ברעיונות מדעיים ולחלופין, רוח של חשיבה מדעית באמנות; ולבסוף, בזכות כשרונו להעצים את יכולתו של כל צופה לפתח תפיסה עצמאית שרק לאורה ניתן להבין ולהעריך את יצירתו - מכירה קרן וולף בהישגו האמנותי היוצא מגדר הרגיל של אולאפור אליאסון וגאה להעניק לו את פרס קרן וולף באמנויות לשנת 2014.