חקלאי פיקח: הטכנולוגיה שמנטרת מאות צמחים במקביל

הרקע: פרופ' רוני וולך וד"ר מנחם אושליון בסך הכול רצו להתאוורר. אחרי שבילו את היום בכנס שנערך בוונציה, הם יצאו לטיול לילי בסמוך לתעלות ובמקום להתחפר בדקויות של תחומי העיסוק שלהם - מדעי הקרקע ומדעי הצמח בהתאמה, ניסו לפתור את הבעיות הגדולות של תחום החקלאות.

החקלאות צועדת קדימה על ידי שיפור של צמחים, באמצעות הנדסה גנטית ומניפולציות אחרות. להתקדם אפשר, אבל כיצד ניתן לדעת שאכן הידע החדש מניב שיפור אמיתי? כדי לבחון את הסוגיה הזו צריך לערוך ניסוי שמשווה בין צמחים משופרים מסוגים שונים, לבין צמחי ביקורת. איך מבוצעת היום ההשוואה? בצורה ידנית וסובייקטיבית - אם במילים אחרות - יקרה ולא בהכרח מדויקת.

החוקרים חיפשו שיטה שתייעל את התהליך. לאחר שהחל להניב תוצאות, הם יצקו את הרעיון בעזרת "יישום", חברת המסחור של האוניברסיטה העברית, לחברת פלאנט אריי.

השוק: תהליך שיפור צמחים מבוצע על ידי חברות הזרעים עצמן (למשל מונסנטו או בייר) או על ידי חברות שמעניקות לתאגידים שירותי גילוי (למשל אבוג'ן הבורסאית).

כדי לבדוק האם מניפולציה משפרת את הצמח, עורכים ניסוי שדה. בונים חממה עם מאות או אלפי צמחים, נותנים לכל צמח טיפול קצת אחר, ומשווים ביניהם. ההשוואה הזו היא בעצם לב העסק - אם לא בחרת את השינוי שבאמת מניב את התוצאה הטובה ביותר במגוון תרחישים, התוצאה עלולה להיות מניעת מזון מהמוני אדם והפסד כלכלי משמעותי.

"חלק מהפרמטרים נמדדים בצורה סובייקטיבית, למשל מישהו עובר בין הצמחים ואומר האם הצמח נראה לו חולה", מספר מנכ"ל החברה, ד"ר בני גיל. "פרמטרים אחרים נמדדים בצורה אובייקטיבית יותר, למשל על ידי נטילת דגימה קטנה מעלה או שורש". כל מדידה כזו לוקחת זמן, והחממות או השדות כוללים מאות צמחים. "זה תהליך כל כך ארוך, שעד שמגיעים מהצמח הראשון לאחרון, כבר יכולים להשתנות מעט תנאי השטח - הצמחים מגיבים לתנאי השטח בטווח של דקות. למרות כל המאמץ, בשיטה הזו לא ניתן באמת להשוות בין הצמחים. " אומר גיל.

חלק מהפתרונות הקיימים הם צילום של כל צמח כמה פעמים ביום וניתוח התוצאות.

המוצר: פלאנט אריי מציבה חיישנים על גבי כל צמח וצמח בחממה, ומאפשרת להשוות ביניהם במספר פרמטרים, ממש במקביל. מדובר בניטור רציף (מספר קריאות בכל שניה), שמייצר "ביג דאטה", שממנו ניתן להפיק תובנות מתוחכמות לגבי ההשפעות של שינויים בתנאי הסביבה על הצמחים השונים. "בחברת שיפור הצמחים אבוג'ן, השותפה שלנו, התגאו בכך שהגיעו למיליון נתונים לגבי התנהגות של צמחים, וזה אכן מרשים, אבל אנחנו פורצים דרך חדשה: אנחנו יכולים להגיע למיליון נקודות ביומיים", אומר גיל.

לדבריו: "זה אמנם נשמע יקר לשים חיישן על כל צמח, אך לעומת הכסף והזמן שהמערכת הזו חוסכת, העלות שלה זניחה. המערכת עולה כמה מאות אלפי דולרים, אך ההחזר על ההשקעה הוא מאוד מהיר".

אז למה לא כולם עושים את זה? גיל: "פריצת הדרך הייתה בהעזה לשים כמה חיישנים ובקר על כל צמח וצמח, לעומת מערכות בקרה מרכזיות, שלא מצליחות להתמודד עם כמות הרעש במערכת. חממה היא סביבה מאוד בעייתית ברמת קליטת האות האלקטרוני. כך, הבקר הנפרד לכל צמח והאלגוריתמיקה המתוחכמת של המערכת, שיכולה להפריד בהצלחה בין אות לבין רעש גם בסביבה של החממה, מובילה לנתונים טובים. כבר ראינו מתאם יפה בין האופן שבו צמח יתנהג בניסוי לבין התנהגותו בשטח".

שלב בפעילות: לפני ארבע שנים נוצר קשר עם אבוג'ן שבדקה את המערכת. שתי החברות פרסמו במשותף מאמר מדעי שהראה כי הטכנולוגיה עזרה לשפר הולכת מים בצמח.

השלב הבא: החברה חתמה לאחרונה על הסכם עם אבוג'ן. "הם יאפשרו לנו להשתמש בידע ובחממות שלהם לפיתוח המוצר שלנו", אומר גיל, "אנחנו נוכל לבצע אצלם את הניסויים שלנו. הם יקבלו 15% בחברה, וגם מערכת מותאמת אליהם, שתשרת אותם באופן מיוחד ותיתן להם יתרונות ייחודיים". עד כה עבדה פלאנט אריי בעיקר עם גורמים באקדמיה, ובעתיד הקרוב היא מתכננת לצאת לשוק המסחרי.

Plant Array

שנת הקמה: 2008

תחום פעילות: בדיקה רציפה ומדויקת של צמחים

מייסדים: פרופ' רוני וולך וד"ר מנחם אושליון מהפקולטה לחקלאות באוניברסיטה העברית

משקיעים: קרן biosphere, יישום (חברת המסחור של האוניברסיטה העברית), אבוג'ן