ובכל זאת דרוש סינכרוטרון

מאת דבי קאופמן

הודעתו של נשיא אוניברסיטת בן גוריון, פרופ' אבישי ברוורמן, כי בכוונתו להקים סינכרוטרון (מאיץ אלקטרונים) בפארק ההיי-טק שיקום בסמוך לאוניברסיטה, עוררה עניין רב. מדובר בפרויקט, שעלותו מוערכת ב-140 מיליון דולר ועשוי להימשך כחמש שנים.

ביום שלישי שעבר התקיים סימפוזיון מדעי באוניברסיטת סטנפורד תחת הכותרת, "הקמת סינכרוטרון באוניברסיטת ב"ש", שכלל הרצאות מומחים בתחום. בכנס השתתפו נציגי חברות אמריקאיות: נשיא Com3 אריק בן חמו, מנכ"ל אפלייד מטריאלס ד"ר דן מידן, ושותף בחברת גלובל קטליסט ושות' ד"ר רן בנין.

גופים ממשלתיים בישראל, דוגמת הוועדה הלאומית לקרינת סינכרוטרון, האקדמיה הלאומית למדעים והמדענית הראשית במשרד המדע, פרופ' חגית מסר-ירון, הודיעו לא מכבר כי הם מסתייגים מהקמת סינכרוטרון בישראל.

מאיץ החלקיקים CERN בז'נווה, שווייץ. לדברי פרופ' אהרן קלוג, בניית סינכרוטרון תעודד את ההתפתחות הטכנולוגית בישראל ל גופי הממשלה יודעים כי העניין נבדק באופן שוטף, ובשלב זה נראה שאין הצדקה להקמת מאיץ כזה בישראל". על פי דויטש, אין סיבה כלכלית להקמת מערכת יקרה כמו סינכרוטרון בישראל, מכיוון שאין מספיק קבוצות מחקר בישראל הנזקקות לו. מצד שני, לישראל יש אפשרות להשתמש בסינכרוטרונים בעולם, ולכן חבל לבזבז כסף על הקמת המתקן.

ואולם בפרויקט תומכים כמה מהמדענים הבכירים בישראל, ובהם פרופ' מישל רבל ממכון ויצמן, חתן פרס נובל, פרופ' יואל זוסמן מהמחלקה לביולוגיה מבנית בפקולטה לכימיה במכון ויצמן ופרופ' אהרן קלוג, חתן פרס נובל בתחום הביולוגיה. לטענתם, הקמת סינכרוטרון עשויה לקדם את המדע הישראלי בכלל ואת תחום הביוטכנולוגיה בפרט. לדבריהם, מדינה שלא יהיה בה מתקן כזה לא תוכל לעמוד בחזית המדע, בעיקר בכל הקשור לפיתוח תרופות וחומרים חדשים לענפי הביוטכנולוגיה, הננו-טכנולוגיה, מדינות רבות הקימו או נמצאים בשלבי הקמה של סינכרוטרון, ובהן מדינות אירופה דוגמת גרמניה, צרפת, שווייץ, ואחרות - הודו, ברזיל, תאילנד, ארמניה, אוסטרליה, סין, קנדה, יפאן וארה"ב.

הסינכרוטרון הוא מאיץ חלקיקים, המייצר קרינה אלקטרו-מגנטית באורכי גל שונים, החל בקרינה אינפרה-אדומה וכלה בקרני X. סינכרוטרונים נבדלים זה מזה בתחומי האנרגיות שלהם, במידת מיקוד הקרינה, בעוצמתה ובמספר הקרניים בשנייה שהם מסוגלים לייצר.

נהוג לחלק את סוגי הסינכרוטרון לדורות. "סוסי העבודה בסינכרוטרון הם מתקנים בני הדור השני", אומר דויטש. המתקדמים ביותר הם בני הדור השלישי, שממנו יש רק שלושה בעולם - באירופה, בארה"ב וביפאן. בשנים האחרונות נבנו מתקנים בני דור 2.5 במחיר זהה לזה של בני הדור השני (140 מיליון דולר בממוצע), אך הם בעלי יכולות קרובות לאלה של הדור השלישי. ההבדלים העיקריים ביניהם הם בעוצמות האנרגיה. בדור השני קיימים מתקנים המגיעים ל-2.5-2 גי'גה אלקטרו-וולט. לעומת זאת, מתקני הדור השלישי הם בדרך כלל בעלי אנרגיה גבוהה הרבה יותר: 8-6 מיליארד וולט.

במחקר המדעי קיימים ניסויים פיסיקליים, כימיים וביולוגיים הניתנים לביצוע רק בעזרת קרינת סינכרוטרון. כך לדוגמה, מסייעת קרינה זו בפענוח מבני החלבונים והמולקולות. תחום זה מכונה קריסטלוגרפיה של פרוטאינים (חלבונים).

לדברי יו"ר הוועדה לביוטכנולוגיה, פרופ' מישל רבל, בזכות המידע החדש על רצף הדנ"א התגלו עשרות אלפי גנים חדשים, הגורמים ליצירת החלבונים הבונים את גוף האדם. לרבים מהחלבונים האלה יש תפקיד מכריע בהגנה מפני מחלות הפוגעות בגוף ובמוח האדם, ושיבוש גנטי בחלבונים אלה הוא הגורם לרוב הבעיות הרפואיות. גילוי המבנה התלת-ממדי של החלבונים מתאפשר באמצעות סינכרוטרון, המאפשר אנליזה מהירה הרבה יותר ומדויקת של גבישים חלבוניים.

לדברי יו"ר הוועד המנהל של המכון הלאומי לביוטכנולוגיה בנגב שעל יד אוניברסיטת בן גוריון, פרופ' אהרן קלוג, "כדי לקבל תוצאות מבטיחות בתחומי הגבישים החלבוניים, החוקרים צריכים להיות קרובים לסינכרוטרון. העובדה שאין בישראל סינכרוטרון מונעת פעמים רבות מחקרים שונים וכן פיתוחים ביולוגיים ותרופתיים".

לדבריו, אם יקום סינכרוטרון בישראל, ייהנו ממנו דיסציפלינות נוספות מלבד הביוטכנולוגיה, דוגמת הכימיה, הפיסיקה והחומרים המתקדמים. כמו כן, הוא מוסיף כי המתקן תורם לתחומי המיקרו-אלקטרוניקה, מבנה הפנים וננו-טכנולוגיות ועוד.

בישראל קיימות כיום כ-40 קבוצות שלהן משמש הסינכרוטרון כלי מחקר ראשי, אומר קלוג. את הניסויים הן עורכות באירופה בפרקי זמן של שבועות, ואת התוצאות הן מחזירות לישראל ומנתחות אותן אחר כך במשך כמה חודשים; כך שבמשך שנה נמשך ניצול המתקן כמה שבועות עד חודשיים של זמן מדידה נטו של סינכרוטרון.

לדברי קלוג, הניסיון בעולם מראה כי עם בניית סינכרוטרון מתפתחות קבוצות מחקר בתחומים שלהם דרוש סינכרוטרון. בשל כך, לדבריו, אם יוקם סינכרוטרון בישראל, סביר להניח שקיומו יעודד מחקרים חדשים. קלוג: "במדינות רבות בעולם בונים כיום סינכרוטרון, מכיוון שהרבה מדינות הבינו שמדובר בבסיס מדעי משמעותי לפיתוח תרופות וחומרים חדשים".

רבל מוסיף כי הוועדה הלאומית לביוטכנולוגיה, הממונה מטעם הממשלה לקידום המחקר הביוטכנולוגי בין האקדמיה לתעשייה, בירכה על הקמת מכון לאומי לביוטכנולוגיה בנגב על יד אוניברסיטת בן גוריון, ויחד עם הוועד המנהל של המכון, פרופ' אהרן קלוג ופרופ' ריימונד דווק מאוניברסיטת אוקספורד (שייסד חברה ביוטכנולוגית המפתחת אנליזה מבנית של החלבונים מפרויקט הגנום) הכינו תוכנית להפיכת המכון המיועד לאחד המרכזים החשובים בעולם בתחום.

רבל: "הקמת הסינכרוטרון היא חלק חשוב מהתוכנית. הקמת מערך מדעי מסוג זה תמשוך מדענים רבים, ובהם מדענים עולים וחוזרים, שיתרמו תרומה כלכלית רבה".

גם פרופ' יואל זוסמן טוען כי יש למצוא דרך להקים סינכרוטרון בישראל. "לא ברור אם כשיהיה סינכרוטרון בישראל יהיה שינוי דרסטי במדע", הוא אומר. "ואולם מה שברור הוא שסטודנטים יוכלו לעשות ניסויים באמצעות הסינכרוטרון. כיום אולי אין ע