דוד השמש, ההורמון המהפכני ומה חשב דוד בן גוריון על המחשב הראשון: חזרנו למחקרים מקום המדינה

ראשית שנות ה־50. מדינת ישראל הצעירה, מדינה קטנה עם שאיפות גדולות, מנסה לבסס חיי יומיום אחרי המלחמות הגדולות. היא צריכה לבנות מוסדות שלטוניים, מערכת חינוך ממלכתית, צבא לאומי, להפוך את מערכות הרווחה של ארגוני העובדים למוסדות מדינה. במקביל לכל אלה התקבלה החלטה: ישראל תהיה אור לגויים במדע.

ימי הטרנזיסטור והשיבוט הראשון

הקהילה המדעית כבר הייתה קיימת, אבל תקציבים, תשתיות ומסורת אקדמית לא היו לה. האוניברסיטה העברית והטכניון הוקמו שניהם ב־1925, בין היתר בתמיכתו של אלברט אינשטיין. מכון ויצמן, שאז נקרא מכון זיף, הוקם בשנות ה־30 עם 12 חוקרים בלבד. בתחילת שנות ה־50 הוקמו גם אוניברסיטאות תל אביב ובר־אילן.

בעולם המדע באותן שנים מגפת הפוליו משתוללת ובארה"ב ממציא ד"ר יונה סאלק את החיסון הראשון. הטרנזיסטור נכנס לראשונה לשימוש. מולקולת ה־DNA מתגלה כנשאית של המטען הגנטי (עד אז חשבו שהוא עובר בחלבונים), ובמקביל מבוצע השיבוט הראשון - של צפרדע, חצי מאה לפני הכבשה דולי. צ'רלס טאונס בונה את המייזר - הסבתא של מכשיר הלייזר המוכר היום. פסגת האוורסט נכבשת לראשונה, ומתגלה הורמון האוקסיטוצין.

לדברי פרופ' שאול קציר, ראש המכון להיסטוריה ופילוסופיה של המדעים והרעיונות על שם כהן באוניברסיטת תל אביב, "היתרון שאיתו התחילה האקדמיה הישראלית את דרכה היה באנשים שהגיעו למדינה מכל העולם, והביאו איתם ידע אקדמי, וגם ידע על 'איך עושים אקדמיה'. אנחנו לא מדברים רק על מהגרים, פליטים שהגיעו לארץ ואותרו במעברה, אלא על מבצע מכוון שעשתה המדינה, גם הממשלה ובעיקר ראשי האוניברסיטאות, כדי לגייס מדענים יהודים בכירים מכל העולם ולשכנע אותם לעלות לארץ, או לפחות להגיע לבצע כאן מחקר".

המחלוקת שהולידה את מכון ויצמן

פרופ' ישראל פכט, מהמחלקה לאימונולוגיה במכון ויצמן, שהחל את לימודיו באוניברסיטה העברית בשנות ה־50, זוכר מניסיונו חלק מההיסטוריה של האוניברסיטאות, ואת חלקה שמע מיד ראשונה. "האוניברסיטה העברית בירושלים הוקמה בעיקר כדי להיות אוניברסיטת הוראה", הוא אומר. "פרופ' חיים ויצמן, שהיה אחד ממייסדיה, רצה שזו תהיה אוניברסיטת מחקר, ואולי גם מסיבות אישיות יותר, הוא התפצל ממנה והקים את מכון זיו, כמכון מחקר בסיסי.

"הייתה לו סיבה פרקטית לבחור דווקא ברחובות, כי המכון הוקם בשכנות לתחנת מחקר החקלאות ברחובות, שבה היה פעיל מיקרוביולוג בשם יצחק אלעזרי וילקנסקי, לימים וולקני, שהיה האיש שזיהה את החיידק שהוא היצור החי היחיד שמתקיים בים המלח. החיידק הזה, ומכון החקלאות וולקני, קרויים על שמו עד היום. ויצמן רצה להיות קרוב למכון החקלאות כי הוא היה חלוץ הביוטכנולוגיה. הוא פיתח שיטה לייצור אצטון באמצעות בקטריות. את הקשר בין ויצמן להצהרה כולם מכירים, אך נוטים לשכוח עד כמה חלוצי המחקר הזה בתחום הביוטכנולוגיה". מכון זיו נבנה על תחום הכימיה האורגנית וממנו התפתח מכון ויצמן כפי שאנחנו מכירים אותו היום.

פכט מספר שעם הקמת האוניברסיטה העברית ומכון זיו בשנות ה־30, גרמניה הייתה המרכז המדעי העולמי. כאשר הנאצים עלו לשלטון ופיטרו את המדענים היהודים, האוניברסיטאות הישראליות עשו כל מאמץ לקלוט אותם. רובם עברו לארה"ב, "וזו אחת הסיבות לכך שארה"ב לקחה את הבכורה המדעית מגרמניה אחרי המלחמה". חלקם הגיעו לישראל, למשל הכימאי הפיזיקלי לדיסלאוס פרקש, מוביל בתחום הכימיה הפיזיקלית של מימן, ומייסד התחום הזה בישראל. פרקש נהרג בתאונת מטוס בגיל 44.

עוד בלטו באותה תקופה אהרון ואפרים קציר (שלימים היה לנשיא המדינה). "אפרים רצה להבין כיצד חלבונים מתנהגים ואיך מסנתזים פולימרים של חומצות אמינו", אומר פכט. "אחת מתרומותיו החשובות הייתה פיתוח שיטה לקיבוע אנזימים, שמשמשת בתעשיות התרופות והמזון. "לאהרון היו שאלות יותר בסיסיות לגבי ההתנהגות של מולקולות גדולות".

"חיים ויצמן עודד חוקרים צעירים ומבוססים לנסוע לעבוד תקופה באוניברסיטאות אחרות, כדי ליצור קשרים בינלאומיים ולהכיר את שיטות העבודה באוניברסיטאות הללו", אומר פרופ' שאול קציר. "לא היה חשש שהם יעזבו לתמיד, או לפחות זה היה סיכון שהאקדמיה בישראל הייתה מוכנה לקחת. "מהרגע הראשון האקדמיה הישראלית לא הסכימה לראות בעצמה ראש לשועלים בלבד. הייתה לה החוצפה, או החזון, לומר שישראל תהיה שחקנית בליגה העולמית, ולא המקומית", הוא אומר.

כמה מהפיתוחים, ההמצאות והגילויים המדעיים משנותיה הראשונות של המדינה משפיעים על חיינו עד היום.

 דודי שמש / צילום: תמר מצפי

דוד השמש שהניח את היסודות לרכב החשמלי

חברת שיכון עובדים טענה שהוא מכער את הנוף, אבל ההמצאה של פרופ' צבי תבור משמשת עד היום את תעשיית האנרגיה הסולארית

דודי השמש הכעורים, המנקדים את גגות הבתים שלנו, היו פריצת דרך עולמית לא רק בחימום מים. הם הניחו את היסודות לכל תחום האנרגיה הסולארית. אמנם הרעיון של חימום מים באמצעות מיקוד קרני השמש פותח כבר ב־1777 - אז הדהים החוקר השווייצרי הוראס דה-ססר את העולם כשניצל את השמש לחימום קערת מרק - אך דוד השמש שאנחנו מכירים, שאיפשר להחליף אנרגיה חשמלית ולחמם כמויות גדולות של מים הומצא בשנות ה-50 של המאה הקודמת על ידי פרופ' צבי תבור מהאוניברסיטה העברית.

 פרופ' צבי תבור עם הפיתוח שלו / צילום: משה פרידני

בסרטון מ-2011 שצולם עבור "תשתיות - פורטל תשתיות סביבה ואנרגיה", סיפר תבור: "הבנתי מדוע היעילות של מכשירי החימום נמוכה, וכיוון שהייתי פיזיקאי, ראיתי שאני יכול לפתור את הבעיה".

הפיתוח שלו נקרא "המשטח הסלקטיבי של תבור", והוא משמש את תעשיית האנרגיה הסולארית עד היום.

ראש ממשלת ישראל דוד בן גוריון פגש את תבור עוד לפני שעלה לישראל. הוא עודד אותו לעלות ודאג לקדם את המחקר שלו. "בן גוריון לא שם את הדגש על מחקר שמש, אבל הוא איש שתפס שבמדינת ישראל שאין לה כמעט אוצרות טבע, מוכרחים לנצל את המוח המדעי של היהודים, ולכן כל הגישה שלו הייתה לארגן את המוח של היהודים", אמר תבור בסרטן. "לפני קום המדינה הוא כבר חשב איך המדע יכול לעזור להקמת המדינה". מבחינת תבור עצמו, החזון היה להפחית את התלות של ישראל בנפט של מדינות ערב.

דודי השמש נכנסו לשימוש בישראל בשנות ה-50, וב-1955 כבר יוצרו בכמויות מסחריות. עד סופו של אותו עשור, הם כבר היו כמעט בכל בית. בהתחלה, היו גם התנגדויות. חברת שיכון עובדים התנגדה בשל כיעור הנוף, חברת חשמל לא העניקה הנחות לבעלי דודי שמש כפי שהעניקה לבעלי דוד חשמלי, ומחקר שנערך ב־1973 הראה שהדוד אינו מחזיר את ההשקעה למשפחות. אך הדברים הללו השתנו בעקבות משבר האנרגיה של שנות ה-70, עליית מחירי הנפט והבנת המחיר הכבד שישראל משלמת על התלות העולמית בנפט. בשנת 1976, נקבעה בחוק החובה להתקין דודי שמש כמעט לכל דירה הנבנית בישראל. באותה תקופה דודי שמש סיפקו 4% מצריכת האנרגיה של המדינה, והיו מותקנים בכ-95% ממשקי הבית בישראל.

בשנים האחרונות, נבנים בניינים גבוהים שעל גגותיהם אין מקום לכל דודי השמש, כך שהם משמשים רק 85% ממשקי הבית. הם מביאים ל-8% חיסכון בצריכת החשמל. החיסכון הכספי הוערך על ידי תבור בעבר בכ־200 מיליון דולר.

תבור היה מעורב גם בפיתוח טורבינות האנרגיה של חברת אורמת. בזכות המצאותיו, ישראל הפכה לשחקנית מרכזית בתעשיית האנרגיה הסולארית, שנעשו בה אקזיטים מרשימים.

דליה תבור, בתו, אמרה באותו סרטון מ־2011: "המוצר הזה היה פתח לכל מה שקרה אחרי כן בתחום קליטת השמש. גם את הרכב החשמלי הוא בעצם המציא והציע לעולם בשנת 1974, אבל תחום הקלינטק לא עניין אף אחד אז, ולא הבינו את המשמעות. הוא קצת הקדים את זמנו".

תבור נפטר בשנת 2015 בגיל 98. בשנות ה־90 לחייו הוא עדיין עבד כמדען בחברת אורמת.

המדענית שגילתה הורמון חדש ועשתה כותרות בעולם

פרופ' יהודית בירק הייתה בין מקימי מחלקת המחקר של הפקולטה לחקלאות ● המחקרים שלה, שעוסקים בהתפרקות חלבונים בגוף, משמשים בסיס לחקר הסרטן גם היום

"מדענית ישראלית בכותרות העיתונות הבינלאומית בשל גילוי הורמון חדש", זו הייתה כותרת הכתבה של עדה כהן בעיתון "מעריב" ב-1964. כך כתבה כהן: "אין נביא בעירו. יושבת לה מדענית ישראלית, ד"ר יהודית בירק, בשנת שבתון במעבדה בקליפורניה, ומגלה הורמון בלתי ידוע שבכוחו להמיס שומנים - ליפוטרופין (ליפו - שומן, טרופין - מטרה). החוקרת חוזרת ארצה, ואיש אינו פוצה פה. רק כאשר מנהל אותה מעבדה מספר על התגלית, עושה לה הידיעה כנפיים ומתפרסמים בעיתונות האמריקנית והעולמית, ומגיעה גם לישראל".

כהן הוסיפה וכתבה כי בירק היא "אישה נאה, נעימת הליכות, חביבה וחייכנית, נשואה ואם. מבעד לחלוק הלבן הרשמי מבצבצת שמלה יפה ואופנתית. רגליה נתונות בסנדלים בעלי עקב וגיזרה שהיא המילה האחרונה בתחום האופנה. שערה עשוי בקפידה והיא ככל הנראה אשת חברה, אבל קצת יותר חכמה".

בירק, ילידת 1926, עלתה לישראל מפולין ב־1935. היא החלה לבלוט כמדענית כאשר פיתחה תהליכים לעיכוב פרוטאזות, שהם אנזימים שמפרקים חלבונים. כמעט כל התהליכים הכימיים בגוף החי והצומח מבוססים על חלבונים ולכן לשליטה בקצב פירוק החלבונים יש השלכות מרחיקות לכת. ההורמון ממס השומנים שגילתה, בטא ליפוטרופין, התברר כפרקורסור (מולקולה המתפרקת אל) אנדורפין ומחקריה שפכו אור על מנגנוני שיכוך כאבים טבעיים בגוף האדם.

לאחר שחזרה לישראל, חקרה את חלבוני הסויה. בתוך הסויה מצאה מנגנון עיכוב פרוטאזות שקיים בכל זרעי הקטניות, ונקרא לימים על שמה, ה־Bowman Brik Inhibitor. מנגנון זה נחקר גם בהקשר של טיפול בסרטן.

בריק שימשה בתפקידי ניהול רבים באקדמיה הישראלית וכדירקטורית בחברת טבע. ב־1998 הוענק לה פרס ישראל לחקר החקלאות, בין מגוון פרסים שבהם זכתה. בירק נפטרה ב־14 בינואר 2013 ברחובות.

 פרופ' אביעזרי פרנקל על רקע ויצק, המחשב הראשון / צילום: מכון ויצמן

"בן גוריון שאל אם המחשב יוכל יום אחד להחליף אותו"

פרופ' אביעזרי פרנקל, בן 93 היום, היה חלק מצוות ההקמה הקטן של מחשב ויצק במכון ויצמן ● למה אלברט איינשטיין התנגד לפרויקט?

Weizac, ראשי תיבות של "Weizmann Automatic Calculator", היה המחשב הראשון בישראל ואחד המחשבים הראשונים בעולם. הוא פעל מ־1955 עד 1963. רק ב־1961 נבנה המחשב השני, ביחידת ממר"ם של צה"ל.

מי שיזם את הפרויקט הוא פרופ' חיים לייב פקריס, שכיהן כראש המחלקה למתמטיקה שימושית במכון ויצמן. למעשה, הוא התנה את המעבר שלו מפרינסטון למכון ויצמן בכך שיתנו לו להקים מחשב דומה לזה שהיה לו במעבדתו בארה"ב והיה קריטי למחקריו.

במכון החליטו לא בקלות ראש על ההשקעה במיזם. קמה ועדה שדנה בצורך במחשב, ובין היתר היו חברים בה אלברט איינשטיין ורוברט אופנהיימר. מדוע מדינה כל כך קטנה וענייה צריכה מכשיר כל כך מתקדם ועתידני כמו מחשב? שאל איינשטיין. "התחושה הכללית הייתה שזו מדינה קטנה, ומה כבר אפשר לצפות ממנה בתחום המדעי?", מספר לגלובס פרופ' אביעזרי פרנקל, היום בן 93 ועדיין חוקר במכון ויצמן, שהיה חבר בצוות ההקמה הקטן של ויצק.

לדברי פרנקל, תקציב הפרויקט עמד על 50 אלף דולר, כחמישית מהתקציב הכולל של מכון ויצמן אז. המעבד (אז הוא נקרא "היחידה האריתמטית") הכיל 2,000 שפופרות ואקום, והזיכרון היה תוף מגנטי בן 1,024 מילים שבכל אחת מהן 40 ביטים של זיכרון. המידע הוזן למחשב על ידי סרט נייר מנוקב בחורים המייצגים את המידע. גם הפלט התקבל כחורים מנוקבים. "בחתונה שלי אספו את כל הנייר שחורר וזרקו עלינו כקונפטי", נזכר פרנקל.

ברגע שהמחשב היה מוכן, הספקות נעלמו ומדענים מרחבי המדינה, כולל מצה"ל, רצו להשתמש בו. "פקריס ראה את המחשב כשלו והיה לו קשה לשחרר אותו. בסופו של דבר הוא אפשר רק לאגף המודיעין של צה"ל להשתמש בו לשעה אחת ביום, בין 2 ל־3 לפנות בוקר. במחשבים הבאים, במלחמת ששת הימים, הגיעו מהמודיעין לבקש משימה מיוחדת. עבדנו ימים ולילות. מה עשו שם? אני לא יודע אם מותר לי לומר".

כאשר דוד בן גוריון הגיע לבקר, הייתה לו שאלה מעניינת. "הוא רצה לשאול אותי אם המחשב יוכל יום אחד להחליף אותו. ממש כמו שמדברים על הבינה המלאכותית היום".

אילו יכולות חישוב היו למחשב עם יכולת עיבוד מוגבלת כזאת?
"כשאנחנו רוצים להגיע לסף דיוק מסוים, אנחנו מחשבים ואז בודקים אם הגענו לסף הדיוק. המחשב יודע לבדוק זאת בעצמו ואם לא הגיע לסף הדיוק, הוא מיד ממשיך הלאה בלי לעצור. זו הייתה קפיצת מדרגה שלא הייתה כדוגמתה מאז. קפיצת המדרגה הבאה ברמה הזאת תהיה רק במחשב הקוואנטי".

ויצק איפשר לדוגמה למדל טוב יותר דפוסים של גאות ושפל, אבל פרנקל גאה בעיקר ב"פרויקט השאלות והתשובות": מאגר מידע של התנ"ך וכל הכתבים החשובים של היהדות, ותוכנה שמאפשרת חיפוש במאגר. "התוכנה, שרצה תחילה על ויצק, אפשרה חיפוש מידע בטקסט המלא. זאת לעומת מאגרים שבהם סטודנטים קטלגו את המידע לפי מילות מפתח, אבל אני ידעתי שהחוקרים המתוחכמים באמת מחפשים דברים שאיש לא העלה בדעתו לקודד".

כמו גוגל, לעומת יאהו דירקטורי.
"בדיוק. ועוד באים אליי בטענות למה אני לא מיליארדר".