ביה"ס לכימיה מברך את אופיר בלומר על זכייתו בפרס החברה הישראלית לכימיה לדוקטורנט מצטיין לשנת תשפ"ו

בי"ס לכימיה מברך את אופיר בלומר על זכייתו בפרס החברה הישראלית לכימיה לדוקטורנט מצטיין לשנת 2026.

אופיר הוא אחד משבעה זוכים – אחד מכל אוניברסיטה בארץ - שנבחרו לזכות בפרס יוקרתי זה..

מחקר הדוקטורט של אופיר, בהנחיית פרופ' ברק הירשברג, עוסק בנושא האצת הדגימה בסימולציות דינמיקה מולקולרית באמצעות אתחול אקראי.

סימולציות דינמיקה מולקולרית (molecular dynamics, MD) הן כלי עוצמתי לחקר בעיות מגוונות בכימיה, פיזיקה וביולוגיה. הן עוקבות אחר תנועת אטומים ומולקולות ברזולוציה מיקרוסקופית ומספקות תובנות על תהליכים מורכבים, והערכות של גדלים קינטים ותרמודינמים. עם זאת, הרזולוציה המרחבית הגבוהה מחייבת גם רזולוציה זמנית גבוהה, ובכך מגבילה את סקלות הזמן שניתנות לחקירה בסימולציות MD. לרוע המזל, תהליכים חשובים רבים – כגון קיפול חלבונים, נוקלאציה של גבישים ותגובות כימיות – מתרחשים בקבועי זמן שאינם נגישים בסימולציות רגילות. לכן, כדי לחקור אותם באמצעות סימולציות מולקולריות נדרשות שיטות להאצת הדגימה (enhanced sampling).

בעבודה זו אופיר עוסק, יחד עם קבוצת המחקר בראשותו של פרופ' הירשברג, בפיתוח שיטה חדשה להאצת הדגימה עבור סימולציות MD המבוססת על אתחול אקראי. ראשית, המטרה היא להראות שניתן להאיץ אירועי מעבר־ראשון בסימולציות מולקולריות בסדר גודל, כאשר משתמשים באתחול בלבד. חשוב מכך, להציג אלגוריתמים להסקת זמן המעבר הראשון הממוצע ללא אתחול מתוך סימולציות מואצות. לאחר מכן המטרה היא להראות שניתן לשלב אתחול  אקראי עם מטאדינמיקה (Metadynamics), שיטה פופולרית להאצת הדגימה, לקבלת האצה גדולה יותר מזו של כל שיטה בנפרד. המחקר מדגים כי ניתן להסיק את זמן המעבר הראשון הממוצע גם מסימולציות המשלבות אתחול עם מטאדינמיקה, תוך שיפור האיזון בין האצה לדיוק ביחס לשיטת ההסקה הסטנדרטית של מטאדינמיקה. לבסוף, המחקר מראה כי אתחול מושכל – שבו הסתברות האתחול תלויה במצב המערכת – יכול להביא להאצות גדולות יותר, הן עבור סימולציות MD רגילות והן עבור סימולציות מטאדינמיקה.

טקס הענקת הפרסים יתקיים במהלך הכנס ה-90 של החברה הישראלית לכימיה ב-14 בפברואר 2027.