המחשוב כמומחה לאיתור מחלות

יום ה', 30 במאי 2019
איך לוקחים ידע ומומחיות שנצברו בידי אנשי מקצוע במשך אלפי שנים ומלמדים את המחשב להפוך למומחה וירטואלי על בסיס אפיון תכונות של צמחים? כדי לגלות את התשובה הוקם מאגד פנומיקס – שבו עובדים יחד מומחים מתעשיית החקלאות והטכנולוגיה לצד אנשי אקדמיה במודל שיתופי
 
אבל שנה וכמה חודשים אחרי שיצא לדרך, במאגד פנומיקס  אף אחד כבר לא מפקפק בחזון המשותף. 
 
החזון הוא: חקלאות מדייקת. מדובר בגישה לניהול חקלאי שמבוססת על תצפית ומדידה מדעית מדויקת של צמחים בתנאי הגידול החקלאיים, ובהתאם לה – תגובה מדויקת לטיפול המותאם למצבם. 
 
שרון אלוני, ראש מינהל מערכות חישה בחטיבת התקשוב והסייבר של אלביט מערכות, מסביר מדוע הנושא של חקלאות מדייקת נמצא עכשיו בנקודה קריטית: "יש כיום משבר מזון עולמי – והוא רק יילך ויחמיר עם הזמן. לכן יש משמעות גדולה לכל הנושא של שיפור היכולות של הפקת התוצרת החקלאית. ממשלות וארגונים רוחביים, כולל האו"ם, מתייחסים לדברים האלה בתשומת לב. 
 
"מדינת ישראל", ממשיך אלוני, "יכולה לשלב בתחום הזה הרבה מהיכולות שלנו ואת הידע העצום שיש לנו בתחומים של חקלאות וחישה - דברים שאנחנו כמדינה ידועים בהם ברחבי העולם. כל אלה באים לידי ביטוי במאגד פנומיקס".  
 
כיום צוואר הבקבוק בשיפור הצמחים ובמחקר בשיפור מזון בעולם הוא נושא הפנוטייפינג – היכולת לבצע זיהוי ועיבוד באופן ממוחשב של מידע לגבי התכונות המורפולוגיות והפיזיולוגיות של הצמחים. 
 
ד"ר חגי קרחי מחברת אבוג'ן וממייסדיה, יו"ר מאגד פנומיקס, מסביר: "הרמה והיכולת למדוד כיום תכונות של צמחים (פנוטיפ) נמצאות היום ברמה שבה היתה הרפואה במאה ה-19. עדיין מדובר במקצוע שמועבר ממומחה למומחה כאו?מנות - ולא כמדע מדויק. מטפחי צמחים לומדים להסתכל על הצמחים ולהבין מה מצבם ואיך אפשר לשפר אותו.
 
"גם בתחומים אחרים בחקלאות המודרנית היום אפיון צמחים נעשה בדרך כלל על ידי אדם מומחה לנושא ולא על ידי מכונה. הסיבה העיקרית היא שצריך מיומנות וניסיון רב כדי להכיר את הצמחים ואת המצבים השונים שלהם. פיטופתולוגים, למשל, שהם מומחים למחלות צמחים, צריכים להכיר לעומק את מגוון המחלות השונות שפוגעות בכל מין ומין כדי לדעת לזהות את התסמינים הרלוונטיים על הצמחים. וכמו רופאים, לא מספיק רק לקבוע אם הצמח חולה או לא, אלא לדעת לזהות את המחלה עצמה ואת השלב והעוצמה שלה.
 
"מכיוון שזה אפיון שמצריך מומחה אנושי וקשה לעשות אותו בהיקפים גדולים, נוצר כיום בחקלאות העולמית פער מאוד גדול בין מה שרוצים לעשות, מבחינת היקפים ודיוק – לבין מה שאפשרי מבחינת רמת היכולת. זה המקום שסביבו מאגד פנומיקס מתאגד: סביב היכולת לבצע את האפיון הזה באופן ממוחשב באמצעות חיישנים, תמונות וכו'.
 
"הרעיון להקמת המאגד, בעזרת רשות החדשנות, עלה מכיוון שבעולם מתחוללת מהפכה בתחום הניתוח הממוחשב של תמונות - ובמקביל אמצעי החישה הולכים ונעשים קטנים וזולים. חשבנו שאם נחבר את תחום החישה המתקדם עם טכנולוגיות מ?חשוביות לעיבוד וניתוח תמונות, נוכל למדוד באופן מדויק תכונות מורפולוגיות ופיזיולוגיות של צמחים בתנאי הגידול החקלאיים שלהם, ולמעשה נפתח מומחה-על וירטואלי לאפיון הפנוטיפי הצמחי. 
 
"לטכנולוגיה עתידית כזאת יהיו אינספור יישומים. אחד מהם, למשל, יהיה זיהוי מוקדם מאוד של מחלות בשלב שעוד לא רואים אותן בעין, לפני התסמינים. זיהוי כזה יאפשר טיפול מהיר במוקד המחלה באופן שימנע צורך בריסוס של שטחים נרחבים בחומר לא בריא כפי שנעשה כיום. כלומר, גם תהליך יותר בריא לסביבה ולבני האדם וגם חיסכון בכסף לחקלאים. דוגמה נוספת: אפשר יהיה לומר במדויק לאנשי המטעים מתי הפירות על העצים יהיו בשלים ולייצר אופטימיזציה לקטיף". 
 
דר' צור גרנביץ, ממייסדי פנומיקס ומי שמשמש כיום כמנהל הטכנולוגי של המאגד, מספר על הקמתו: "אין כיום פתרון לטכנולוגיה של פנוטייפינג, בתנאי הגידול החקלאיים, וכאן זיהינו צורך מסחרי-טכנולוגי אדיר. עוד לפני הקמת המאגד התמקדנו בחידוד הצרכים והטכנולוגיות של החברות השונות. כשמאגדים חברות שלכל אחת יש אינטרס משלה, חייבים ליצור מבנה של win-win בתהליך הפיתוח. זה גם הבסיס לשיתוף פעולה בין הצוותים מהאקדמיה והתעשייה
 
משתתפי מאגד פנומיקס
 
 
אבוג'ן בע"מ 
אופגל תעשיות אופטרוניות בע"מ
אלביט מערכות יבשה ותקשוב בע"מ 
הזרע סידס בע"מ 
סנסילייז בע"מ 
תרביות רה"ן (1998) בע"מ
ד"ר אהרון בר הלל מאונ' בן גוריון
פרופ' אנה ברוק מאונ' חיפה
פרופ' בעז לרנר מאונ' בן גוריון
ד"ר גיא שני מאונ' בן גוריון 
ד"ר דן פלדמן מאונ' חיפה
פרופ' דניאל כהן-אור מאונ' תל אביב 
פרופ' דפנה וינשל מהאונ' העברית
ד"ר ויקטור אלחנתי ממכון וולקני
ד"ר יפתח קלפ ממכון וולקני
פרופ' רון קימל מהטכניון