Le Conseil européen de la recherche (ERC) a annoncé les lauréats des bourses Starting Grant 2024. Parmi eux figurent onze jeunes chercheurs de l’Université de Tel-Aviv issus de divers domaines de recherche. La bourse est destinée aux scientifiques prometteurs en début de carrière, et leur permet d’atteindre leurs objectifs de recherche, de travailler de manière indépendante, de promouvoir des partenariats avec l’étranger et de faire les premiers pas dans la commercialisation de leur technologie.

 « Nous sommes fiers de nos chercheurs qui se placent à l’avant-garde de la communauté scientifique internationale, contribuant au développement et à la promotion de la recherche et du développement de technologies appliquées et commercialisées dans divers domaines », a déclaré le Prof. Dan Peer, Vice-Président de l’Université de Tel-Aviv pour la recherche et le développement, et directeur du laboratoire de nanomédecine de l’Université. « Je suis ravi de voir autant de nos jeunes chercheurs sur la liste des lauréats de cette année, ainsi que la grande diversité des domaines de recherche qu’ils représentent. C’est fantastique de voir la reconnaissance que reçoivent nos chercheurs ».

Les chercheurs lauréats sont les suivants :

Le Prof. Yasmine Meroz, de l’École des sciences végétales et de la sécurité alimentaire, et du Centre de physique et de chimie des systèmes vivants

Les recherches du Prof. Meroz portent sur les processus physiques sous-jacents aux stratégies et au comportement des plantes, qui leur permettent de s’adapter aux conditions environnementales. Les plantes n’ont pas de cerveau ni de système nerveux, mais elles savent comment pousser de manière stratégique en fonction des stimuli changeants de l’environnement, comme la lumière. Le Prof. Meroz a reçu la bourse pour son projet de recherche qui élucide les mécanismes physiques permettant aux plantes d’effectuer des calculs complexes, du niveau microscopique au niveau de l’organisme, et dévoilent comment elles utilisent ces capacités pour s’orienter dans un environnement inconnu qui change au fil du temps.

Le Dr. Nadav Cohen, de l’Ecole des sciences informatiques

Le Dr. Cohen concentre ses recherches sur les théories mathématiques des réseaux de neurones artificiels. Ces réseaux présentent des performances révolutionnaires pour divers cadres de l’apprentissage automatique, du cadre de base de l’apprentissage supervisé aux techniques sophistiquées et puissantes de l’apprentissage par renforcement. Le succès des réseaux neuronaux artificiels a suscité un immense intérêt pour le développement des théories mathématiques sur lesquelles ils reposent. Ces dernières années, des résultats révolutionnaires ont été obtenus dans le domaine des théories des réseaux neuronaux artificiels pour l’apprentissage supervisé. En revanche, on en sait beaucoup moins d’un point de vue théorique sur les réseaux de neurones artificiels dans le cadre de l’apprentissage par renforcement. Par conséquent, la mise en œuvre de ces réseaux est principalement heuristique, ce qui entrave leur utilisation dans les domaines d’application où la sécurité, la consistance et la fiabilité sont essentielles, comme l’industrie, la santé et l’aérospatiale. L’objectif principal de la recherche du Dr. Nadav Cohen est de développer une théorie mathématique des réseaux de neurones dans l’apprentissage par renforcement, capable d’expliquer des phénomènes empiriques encore mystérieux, et de fournir des techniques pratiques de pointe améliorant la sécurité, la consistance et la fiabilité de ces réseaux.

Le Dr. Tomer Shenar, de l’École de physique et d’astronomie

On sait aujourd’hui que les étoiles massives de la Voie lactée, celles qui s’effondrent en trous noirs et étoiles à neutrons à la fin de leur vie, ont tendance à vivre en couple, ce qui affecte leur développement de manière dramatique. Les travaux du Dr. Shenar visent à vérifier pour la première fois si ce fait est également vrai dans l’univers primitif, domaine qui est aujourd’hui à la pointe des recherches sur l’espace. Bien que cet univers soit trop éloigné pour observer ses étoiles massives, il est possible d’analyser les étoiles massives des galaxies voisines dont les conditions ressemblent à celles de l’Univers primitif. Dans le cadre de son projet de recherche, le Dr. Shenar propose de tester cette hypothèse en utilisant certains des télescopes les plus grands et les plus sophistiqués sur Terre et dans l’espace.

Le Dr. Lior Medina, de l’École d’ingénierie mécanique.

Les travaux du Dr. Lior Medina portent sur le développement d’une nouvelle classe de structures intelligentes, appelées micro-méta-structures, caractérisées par de nouvelles capacités, comme la multistabilité (capacité de présenter des situations d’équilibre multiples), la reconfigurabilité et la non-volatilité.

Avec l’arrivée de l’IA et de l’Internet des objets, l’utilisation des capteurs sensoriels va se développer, augmentant ainsi la charge sur les processeurs. Par conséquent, l’efficacité et la capacité d’autonomie des systèmes sensoriels vont devenir critiques. Les nouvelles microstructures du Dr. Medina devraient parvenir à les améliorer, en dévloppant une nouvelle génération de capteurs basés sur des systèmes microélectromécaniques (MEMS), dont les fonctionnalités innovantes, non seulement favoriseront une plus grande miniaturisation et la simplification des processus de conception, mais ouvriront également de nouvelles possibilités pour la technologie des capteurs. En effet, une percée récente a montré que les métastructures peuvent atteindre plusieurs états stables, ouvrant la voie au développement d’une nouvelle classe de capteurs mécaniques dotés de nouvelles capacités telles que le calcul intégré mécanique et la programmation en mémoire. Mais cette découverte ne constitue qu’un début, car la multistabilité a le potentiel de créer une abondance de nouvelles applications MEMS, allant des mémoires mécaniques non volatiles à équilibre multiple aux multicapteurs intégrés. Ces avancées promettent de révolutionner le domaine des microsystèmes, leur permettant d’effectuer des calculs de manière indépendante sans processeur, améliorant ainsi le calcul distribué en parallèle des unités périphériques, le calcul réversible et autres.

Le Dr. Aldema Sas-Chen, de l’Ecole de biomédecine et de recherche sur le cancer

Les recherches du Dr. Aldema Sas-Chen portent sur le rôle des molécules d’ARN dans la régulation de l’expression des gènes en réaction aux changements provoqués par le développement du cancer. Un des aspects majeurs de son travail porte sur le profilage et la caractérisation fonctionnelle des ribosomes, responsables de toute la production de protéines dans les cellules. Dans le cadre de ses recherches actuelles, le Dr. Sas-Chen étudie l’implication des ribosomes dans la régulation du processus de développement des métastases du cancer. Elle veut établir la cartographie des changements dans la composition des ribosomes aux différentes étapes de la progression du cancer et identifier les modèles spécifiques qui contribuent à la formation de métastases dans les divers organes. L’étude répondra à des questions cardinales concernant le fonctionnement général du ribosome et fournira des informations cliniques sur son implication dans la progression de la maladie.

Le Dr Roy Barkan, de l’École des études de l’environnement et des sciences de la Terre

Le Dr. Roy Barkan est un océanographe spécialisé dans la turbulence géophysique. L’étude financée par l’ERC portera sur la couche dite de mélange océanique, couche à la surface des océans en contact direct et continu avec l’atmosphère, qui détermine l’échange de chaleur et de dioxyde de carbone entre l’atmosphère et les profondeurs marines. À ce jour, les processus physiques qui caractérisent cette couche restent mal définis, constituant l’une des plus grandes incertitudes pour les modèles climatiques. L’étude comprendra une modélisation numérique détaillée et des mesures sur le terrain des divers processus physiques qui déterminent la profondeur de cette couche et le passage des divers composants vers le fond, afin de développer de nouvelles théories susceptibles d’améliorer la représentation de ces processus dans les modèles climatiques et donc les prévisions climatiques.

Le Dr. Ayala Lampel, de l’École de biomédecine et de recherche sur le cancer

Le Dr. Ayala Lampel, biotechnologue, se concentre sur la régulation des processus catalytiques au sein de microenvironnements artificiels créés par séparation de phases de biomolécules. La principale question de recherche abordée dans son projet est de savoir comment la composition chimique et les propriétés physiques et matérielles de ces structures affectent la réactivité des molécules. Le projet devrait conduire à de nouvelles technologies de chimie « verte », notamment des outils innovants pour réguler les réactions organiques et permettre la synthèse de médicaments sans solvants organiques. Sa vision à long terme est de développer des « micro-usines » pour la synthèse ciblée de médicaments dans les tissus vivants.

Le Dr. Arseny Finkelstein, de l’École des sciences médicales et de la santé et de l’École des neurosciences

Le Dr. Arseny Finkelstein est un neuroscientifique qui concentre ses recherches sur la formation de la mémoire. Comment se forment les souvenirs ? Selon une hypothèse de base des neurosciences, les changements dans les schémas de connexions entre les neurones permettent au cerveau d’apprendre de l’expérience et de créer de nouveaux souvenirs. Pour tester cette hypothèse, le Dr. Finkelstein va utiliser des méthodes optiques innovantes qui permettent de « lire » les changements de connectivité et d’activité neuronale au fil du temps dans le cerveau apprenant, à une échelle sans précédent, impliquant des dizaines de milliers de neurones. Il testera également les contraintes fondamentales de la formation de la mémoire en créant des souvenirs artificiels via l’« écriture » directe de nouvelles informations dans le cerveau. L’étude devrait répondre à des questions de longue date sur la base physique du stockage de l’information dans le cerveau et dévoiler les éléments constitutifs essentiels du processus de l’apprentissage et de la mémoire.

Le Dr. Roee Levy, de l’Ecole d’économie

Le Dr. Levy est un économiste qui étudie l’impact des médias sociaux, de la consommation des informations et des changements politiques tels que la polarisation et la montée du populisme. Des études antérieures ont mesuré l’orientation des médias (par exemple, le site du New York Times versus Fox News). Cependant, de nos jours, les consommateurs ne reçoivent plus tout leur contenu d’un ou deux médias, mais sont exposés à de nombreux articles provenant de diverses sources via les médias sociaux. Le Dr. Levy et ses partenaires de recherche vont affiner un modèle linguistique de grande envergure pour estimer l’orientation de millions d’articles et utiliser ces données pour évaluer dans quelle mesure les gens sont exposés et consomment des informations qui correspondent à leurs opinions. La recherche examinera si, à l’époque des réseaux sociaux, les gens vivent dans des chambres d’écho médiatiques en ligne, et ce qui influence ces chambres d’écho : le choix des consommateurs d’éviter les contenus avec lesquels ils ne sont pas d’accord, les algorithmes des réseaux sociaux ou la tendance des médias d’information à produire des contenus plus biaisés.

Le Dr. Shani Danieli, de l’École de physique et d’astronomie

Le Dr. Shany Danieli est une astrophysicienne spécialisée en cosmologie et en astrophysique observationnelle. Elle étudie les caractéristiques des galaxies pour mieux comprendre divers phénomènes physiques dans l’univers. Dans le cadre du projet financé par la subvention de l’ERC, le Dr. Danieli se concentrera sur les galaxies éteintes et de faible masse, qui sont presque impossibles à détecter à l’aide des télescopes et des méthodes traditionnels. Ces galaxies sont particulièrement importantes pour l’étude de la matière noire, substance mystérieuse qui constitue plus de 80 % de la matière de l’univers, mais dont la nature et les propriétés restent inconnues. Le Dr. Danieli utilisera des télescopes de pointe sur Terre et dans l’espace pour découvrir et étudier les galaxies éteintes au-delà de la Voie lactée. L’étude a le potentiel d’apporter des réponses à des questions importantes telles que : quelle est la fréquence des galaxies de faible masse au-delà de la Voie lactée ? Quelles sont leur composition et les processus physiques responsables de leur formation et de leur évolution ? Et quelle est la relation entre la matière noire et la matière visible dans les galaxies ? Les réponses à ces questions pourraient nous éclairer sur la nature de la matière noire, son impact sur la formation des galaxies et l’évolution de l’univers.

Le Dr. Dominik Maximilian Juraschek, de l’École de physique et d’astronomie

Le Dr. Dominik Maximilian Juraschek est chercheur en physique et en astronomie. Il étudie les états cachés de la matière qui peuvent être suscités dans les matériaux quantiques par des processus dynamiques et en particulier vibrationnels (phononiques) induits par la lumière. Ses recherches actuelles portent sur la phononique chirale : un courant électrique circulant dans une bobine conductrice produit un champ magnétique, un effet qui est au cœur de l’induction électromagnétique. De même, le mouvement vibratoire circulaire des atomes dans un solide, également appelé phonon chiral, peut produire des courants microscopiques qui agissent comme des bobines électromagnétiques atomiques et produisent des champs magnétiques efficaces.

Le projet « ERC Starting Grant CHIRALPHONONICS » du Dr. Juraschek étudie comment ce mécanisme peut être utilisé pour contrôler les propriétés fonctionnelles des matériaux, afin de développer des commutateurs ultrarapides pour les propriétés magnétiques et topologiques qui pourraient constituer la base d’une nouvelle génération de l’électronique.

Photos: 

1. Les onze lauréats (Crédit: Université de Tel-Aviv)

2.  Le Prof. Yasmine Meroz (Crédit photo : Naomi Meroz)

3. Le Dr. Nadav Cohen (Crédit photo : Aric Hoek)

4. Le Dr. Tomer Shenar, École de physique et d’astronomie (Crédit: Université de Tel Aviv)

5. Le Dr. Lior Medina, de l’École d’ingénierie mécanique Crédit photo : Université de Tel Aviv)

6.  Le Dr. Aldema Sas-Chen, de l’Ecole de biomédecine et de recherche sur le cancer (Crédit photo : Shauli Lendner)

7. Le Dr Roy Barkan, de l’École des études de l’environnement et des sciences de la Terre (Crédit photo : Université de Tel Aviv)

8. Le Dr. Ayala Lampel, de l’École de biomédecine et de recherche sur le cancer (Crédit photo : Université de Tel Aviv)

9. Le Dr. Arseny Finkelstein, de l’École des sciences médicales et de la santé et de l’École des neurosciences (Crédit photo : Nina Travitsky)

10. Le Dr. Roee Levy, de l’Ecole d’économie (Crédit photo : Université de Tel Aviv)

11. Le Dr. Shani Danieli, de l’École de physique et d’astronomie (Crédit photo : Chen Zirinski)

12. Le Dr. Dominik Maximilian Juraschek, de l’École de physique et d’astronomie (Crédit photo : Oren Sarig)

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