מדינת ישראל , משרד החינוך מדינת ישראל , משרד החינוך
מדינת ישראל, משרד החינוך
משרד החינוך
פרסי ישראל

מדינת ישראל,

משרד החינוך

חזרה לרשימה

פרופ' לסלי ליזרוביץ

share
שתפו עמוד:
פרופ' לסלי ליזרוביץ

על הזוכה

מקבל פרס ישראל לשנת תשע"ו בתחום חקר הכימיה וחקר והפיזיקה.

לסלי ליזרוביץ הוא פרופ' לכימיה ולפיזיקה של חומרים ופני שטח במכון ויצמן למדע, רחובות. לאורך כל דרכו האקדמית עסק בחקר ובפתרון בעיות מפתח בתחום הכימיה של המצב המוצק. יחד עם פרופ' מאיר להב חקר את תהליכי ההתארגנות העצמית של מבנים כיראליים מסודרים.

נימוקי השופטים

פרופ' איתמר וילנר, יו"ר, פרופ' אמנון אהרוני , פרופ' אוה מאירוביץ, פרופ' אורי צ'שנובסקי

פרס ישראל בחקר הכימיה והפיזיקה מוענק לפרופ' מאיר להב ולפרופ' לסלי ליזרוביץ ממכון ויצמן למדע על מחקריהם החלוציים בהבנת תהליכים בסיסיים בתחום הסטראוכימיה באמצעות קריסטלוגרפיה. מחקרים אלה מתמקדים בפענוח מנגנונים של התהוות גבישים ומבנים כיראליים מסודרים, על ידי התארגנות עצמית המושרית על ידי המבנה המולקולרי.

מבנים מולקולריים מגוונים מופיעים בעולמנו כחומרים בעלי כיווניות ימנית או שמאלית המהווים תמונת ראי זה של זה (דוגמת ההבדל בין כף יד ימין לכף יד שמאל). לעומת זאת, בעולם החי והצומח בולטים החומרים בעלי כיווניות מוגדרת. למשל, רוב הסוכרים מפותלים בכיוון אחד, בעוד החומצות האמיניות מפותלות בכיוון האחר.

מחקריו הראשוניים של פרופ' לסלי ליזרוביץ בחנו את הקשר בין מבנה המולקולות ואופן הסתדרותן בגבישים שונים. באותה עת התמקד פרופ' להב בפיתוח שיטות להכנת גבישים המאופיינים בתכונות מבניות וכימיות מוגדרות. מחקרים אלה העלו אתגר מדעי משותף המתמקד בהבנה של תופעת הכיראליוּת, לפיה חומר חסר כיווניות הופך למערכת בעלת העדפת כיווניות מובהקת, בדומה למערכות ביולוגיות.

במחקריהם המשותפים הצליחו החוקרים לפתח תהליכים המוכיחים היתכנות היפוך מערכת חסרת כיווניות למערך המאופיין בכיווניות מובהקת. החוקרים גילו כי הוספת כמות מזערית של חומר כיראלי המאופיין בכיווניות מסוימת גורמת למכלול המולקולות להתגבש למבנה כיראלי אחיד. בכך הצליחו החוקרים לבסס את הקשר שבין המבנה הכיראלי של מולקולה בודדת ובין הסימטריה המבנית של מכלול המולקולות היוצרות את הגביש. תגלית זו מהווה תרומה חשובה להבנת התפתחות החיים.

הבנת הקשר שבין הכיווניות המולקולרית למבנה הגביש הובילה את החוקרים לפיתוח שיטות חדשות להפרדת חומרים על פי כיווניותם, לתכנן שינויים מבוקרים במבנה הגבישים ולהציג מבנים גבישיים שונים של אותו חומר (פולימורפיזם). מחקרים אלה הובילו לשינוי תפיסתי בהבנת הקשר שבין מבנה הגבישים לתכונותיהם הכימיות, וממצאיהם מהווים יסוד בתעשיית התרופות.

מחקר פורץ דרך נוסף של פרופ' ליזרוביץ ופרופ' להב עסק בפיתוחה של שיטה קריסטלוגרפית חדשה, העושה שימוש באלומת קרני X שמקורם בסינכרוטרון לאפיון צברים מולקולריים הנוצרים על פני שכבת מים. בעבודה חלוצית זו הצליחו החוקרים להוכיח את היווצרותם של צברים מולקולריים קטנים המשמשים גרעיני התגבשות לחומר המוצק. פענוח מנגנון הגיבוש הוביל להבנת אופן היווצרותם של גבישי כולסטרול בתוך פוספוליפידים ושל גבישים הנוצרים במחלת המלריה.

על כל אלה ועוד מצאה הוועדה את הפרופ' מאיר להב ואת הפרופ' לסלי ליזרוביץ ראויים לקבל את פרס ישראל בחקר הכימיה ובחקר הפיזיקה לשנת תשע"ו.

קורות חיים

לסלי ליזרוביץ הוא פרופ' לכימיה ולפיזיקה של חומרים ופני שטח במכון ויצמן למדע, רחובות. לאורך כל דרכו האקדמית עסק בחקר ובפתרון בעיות מפתח בתחום הכימיה של המצב המוצק. יחד עם פרופ' מאיר להב חקר את תהליכי ההתארגנות העצמית של מבנים כיראליים מסודרים

מחקריו פורצי הדרך שפכו אור על תהליכי היצירה של גבישים, ההכוונה המבנית שלהם ועיכוב גידולם. פענוח מבנים גבישיים הנוצרים במחלות והיכולת לעכב תהליכים אלו מהווים תשתית לתכנון תרופות מצילות חיים כנגד מלריה, טרשת העורקים ומחלות אחרות.

מחקריו והישגיו הייחודיים זיכו אותו בפרסים בין-לאומיים רבים.

פרופ' ליזרוביץ, מתגורר ברחובות. נשוי לרוחמה, ולהם שלוש בנות ושבעה נכדים.

לימודים והשתלמויות

1952–1956 תואר במדעים (B.Sc.) והנדסת חשמל, אוניברסיטת קייפטאון, דרום אפריקה
1958–1959 תואר מוסמך בפיזיקה, אוניברסיטת קייפטאון, דרום אפריקה
1960–1965 לימודי דוקטורט בכימיה של המצב המוצק, מכון ויצמן למדע, רחובות

תפקידים אקדמיים בארץ

1956–1968 עוזר מחקר במחלקה לקריסטלוגרפיה, מכון ויצמן למדע, רחובות
1968–1972 עמית מחקר במחלקה לכימיה, מכון ויצמן למדע, רחובות
1972–1980 חוקר בכיר במחלקה לכימיה מבנית, מכון ויצמן למדע, רחובות
1983–2003 פרופסור מן המניין במחלקה לכימיה מבנית, מכון ויצמן למדע רחובות
1989 ראש הקתדרה לכימיה של המצב המוצק על שם פטרישיה הלמן בילדנר

תפקידים אקדמיים בחו"ל

1966–1968 עמית בקרן שטיפטונג של פולקסוואגן במחלקה לכימיה אורגנית באוניברסיטת היידלברג, גרמניה
1972 עמית מחקר במחלקה לכימיה באוניברסיטת אופסלה, שבדיה
1977–1978 פרופסור בבית הספר למדעים מולקולריים באוניברסיטת ססקס, אנגליה
1987 פרופסור בחברת דו-פונט, ניומור, ארצות הברית
1989 עמית מחקר בקהילה המלכותית, המחלקה לכימיה באוניברסיטת קיימברידג', אנגליה
1991 יועץ מחקר למעבדות לאומיות "ריזו" במחלקה לפיזיקה, אוניברסיטת קופנהגן, דנמרק
1994 עמית מוזמן למכון "נילס בוהר" לפיזיקה, אוניברסיטת קופנהגן, דנמרק

תפקידים אחרים

1995–2013 יועץ מדעי בחברת התרופות "טרנספורם" Transform Pharmaceuticals)), "ג'ונסון וג'ונסון" (Johnson & Johanson) ו"אלקרמס" (Alkermes)
2005–2010 עורך בכתב העת הבינלאומי Crystal Growth & Design

פרסים

1977 – פרס ברגמן לכימיה, מכון ויצמן למדע, רחובות
1987 – מדליית הזהב של ולדימיר פרלוג, המכון הטכנולוגי, ציריך, שוויץ
1979 – פרס ברגמן, מכון ויצמן למדע, רחובות
1989 – פרס החברה המלכותית הבריטית
1999– פרס החברה הישראלית לכימיה
2002 – פרס אמינוף לקריסטלוגרפיה, האקדמיה המלכותית השוודית למדעים

מפעל חיים

לסלי ליזרוביץ' נולד ב-1934 ביוהנסבורג, דרום אפריקה. את התואר הראשון בהנדסת חשמל למד באוניברסיטת קייפטאון. עם סיום לימודיו עבד תקופה קצרה בתעשייה וטייל ברחבי דרום אפריקה. בתקופה זו נשבה בקסם מראיהם של מבנים גבישיים, ואלה הובילוהו לחקר הנושא ולקריאה בספרם של בראג ובראג "המצב הגבישי". המבנים הסימטריים שבהם מאופיינים מבנים גבישיים הזכירו לו את עיטורי הבדים שמהם תפרה אמו שמלות לנשות יוהנסבורג. חיבה זו למבנים הגבישיים דרבנה אותו ללימודי התואר השני בפיזיקה בנושא דיפרקציה – השיטה המשמשת לאפיון מבנים גבישיים.

בשנת 1959 עלה ליזרוביץ ארצה והצטרף לקבוצתו של גרהרד שמידט במכון ויצמן כדוקטורנט בתחום הכימיה של המצב המוצק. לאחר סיום הדוקטורט הצטרף למכון לכימיה אורגנית שבהיידלברג ללימודי בתר-דוקטור במשך שישה-עשר חודשים. במחקרו שם פיתח שיטות לפענוח מבני גבישים ממדידות הנעשות בקרני רנטגן וכן שיטות למיפוי התפלגותה של צפיפות האלקטרונים בגבישי מולקולות ארומטיות. שם גם חלחל לראשונה הרעיון כי פעולות הגומלין בין מולקולות המתרחשות בטווחים קצרים מכתיבות סדר כללי בטווחים ארוכים, קרי את מורפולוגיית הגבישים. את הרעיון הזה יישם ליזרוביץ במחקריו מאוחר יותר.

עם חזרתו למכון ויצמן למדע בשנת 1968 החל ליזרוביץ במחקר לעיצוב תבניות של קשרי מימן בגבישים, תוך התמקדות בקשרי המימן החלשים שגילה: C-H•••O ו-CH•••N. כמה שנים אחר כך החל בשיתוף פעולה עם מאיר להב. יחדיו הם ייסדו גישה, על בסיס מעקב במדידות קרני רנטגן, לתגובות גיבוש תחת הארה. המולקולות המתגבשות מושפעות מסביבתן של מולקולות האופפות אותן במה שנודע כ-host-guest photo addition reactions. שיתוף הפעולה בין החוקרים הוביל לפריצת דרך מדעית בתחום עיצוב וגידול הגבישים מהשלב התחילי של תהליך היווצרות גרעין הגיבוש ועד לגדילתו, וזאת על ידי בחירת תוספים מולקולריים. ההשלכות של מחקר זה הן מעשיות ותאורטיות; למשל, בתחום הנדסת גבישים החוקרים הדגימו יכולת בחירה מורפולוגית של גביש מסוים וגם הראו קשר בין הכיראליות המולקולרית לצורת הגביש הסופית. האחרון היה מושאם של מדענים רבים מאז מחקרו של לואי פסטר ב-1848 בתחום המרחביות בתגובות כימיות.

בתחילת שנות השמונים נקטו להב וליזרוביץ גישה חדשנית, ובה הראו כיצד גיבוש יכול להתחיל משכבה חד-מולקולרית הנמצאת בממשק של מים ואוויר. גישה זו חייבה שיטה לגילוי גיבוש מולקולרי בשכבות דקות מאוד. זה הוביל לשיתוף פעולה פורה, הנמשך עד היום, עם הפיזיקאים הדנים יינס אלס-נילסן וכריסטיאן קֶר להמצאת שיטת מדידה לאפיון מבנים של שכבות מולקולריות על בסיס קרינת רנטגן ממאיץ חלקיקים, סינכרוטרון (Grazing Incidence X-Ray Diffraction). פירותיו של שיתוף פעולה זה התבטאו במחקר של שכבות דקות, הכולל בין השאר את קביעת הגודל הקריטי של גרעין גיבוש הקרח ומעקב אחר התפתחות גיבוש כולסטרול, המהווה נדבך מרכזי במחלת טרשת העורקים. שיתוף הפעולה הביא גם לפיתוח תורת הגבישים המולקולריים הדו-ממדיים על פני נוזלים. ראוי לציין כי חקר גיבוש הכולסטרול נמשך גם היום בשיתוף פעולה עם פרופ' ליאה אדדי מהמחלקה לביולוגיה מבנית במכון ויצמן.

לאחר פרישה לגמלאות, בשנות ה-2000, התפצלו דרכיהם של להב וליזרוביץ. מונע מכוח הזיכרונות מאביו, אשר עבד באזורי אפריקה המשוונית, התמקד ליזרוביץ בחקר תהליך הגיבוש במחלת המלריה. תהליך בו טפיל המלריה מגן על עצמו בתוך תאי הדם האדומים של האדם הנגוע על ידי שיקוע של צבען המלריה, ההמוזואין (Hemozoin). על בסיס הרקע המחקרי שלו בתחום השפעת התוספים על עיכוב ועידוד תהליכי גיבוש, פתר ליזרוביץ את מנגנון הפעולה של התרופות ובכך הניח אבן יסוד לעקרונות של רקיחת תרופות עתידיות כנגד מלריה ומחלות דומות. מחקר זה נעשה יחד עם יינס אלס-נילסן, מייקל אלבאום וסרגיי קפישניקוב.

ליזרוביץ הוא פרופסור מן המניין במחלקה לכימיה מבנית במכון ויצמן למדע מאז 1983. מתחילת שנות התשעים הוענקה לו ראשות הקתדרה על שם פטרישיה הלמן בילדנר לכימיה של מצב מוצק. במהלך השנים הוא מילא שורה של תפקידים במכון ובאגודות בין-לאומיות – הקהילה הקריסטלוגרפית והקהילה הכימית של קרינת הרנטגן מסינכרוטרון. נוסף על כך שימש עורך נושא של כתב העת הבין-לאומי Crystal Growth & Design והיה יועץ של מספר חברות המפתחות תרופות: Transform Pharmaceuticals, Johnson & Johnson, ו-Alkermes.

פרופ' ליזרוביץ זכה יחד עם מאיר להב בין השאר בפרס פרלוג לכימיה מרחבית (Prelog Prize for Stereochemistry; 1987, ETH, Zurich), בפרס השנתי הראשון של החברה הישראלית לכימיה על תרומתם לתחומי הכימיה המרחבית והכימיה הקריסטלוגרפית (1999), ובפרס אמינוף הקריסטלוגרפי של האקדמיה השוודית המלכותית למדעים (Aminoff Crystallography prize of the Royal Swedish Academy of Sciences, 2002) על תרומתם לתחומי גידול הגבישים, להפרדת אננטיומרים ולקביעת מבנים של שכבות חד מולקולריות בממשקים באמצעות קרינת רנטגן ממאיץ חלקיקים. ב-2009 זכה ליזרוביץ יחד עם להב במדליית החברה הישראלית לכימיה. ליזרוביץ נבחר ב-1997 לחבר באקדמיה הגרמנית למדעים (Leopoldina). במחקרים רבים של ליזרוביץ ולהב השתתפה עמיתת המחקר איזבלה וייסבוך. פרופ' ליזרוביץ הנחה דורות רבים של סטודנטים מהארץ ומחו"ל, הממלאים כיום תפקידי מפתח באקדמיה ובתעשייה.

פרסומים נבחרים

    • 1982: “Absolute Configuration of Chiral Polar Crystals” (with Z. Berkovitch-Yellin, L. Addadi, M. Idelson and M. Lahav), Nature
    • 1982: “Resolution of Conglomerates by Stereoselective Habit Modification” (with L. Addadi, Z. Berkovitch-Yellin, N. Domb, E. Gati and M. Lahav), Nature
    • 1994: “Principles and applications of grazing incidence X-ray and neutron scattering from ordered monolayers at the air-water interface” (with J. Als-Nielsen, D. Jacquemain, K. Kjaer, F. Leveiller and M. Lahav) Physics Reports
    • 1994: “Control of structure and growth of polymorphic crystalline thin films of amphiphilic molecules on liquid surfaces” (with S. P. Weinbach, K. Kjaer, W. G. Bouwman, J. F. Legrand, J. Als-Nielsen and M. Lahav), Science
    • 1987: “Elucidation of the Two-Dimensional Structure of an -Amino-Acid Surfactant Monolayer on Water Using Synchrotron X-Ray-Diffraction” (with S. G. Wolf, M. Lahav, M. Deutsch, K. Kjaer and J. Als-Nielsen), Nature
    • 1988: “The Structure and Symmetry of Crystalline Solid-Solutions – A General Revision” (with M. Vaida, L. Shimon, Y. Weisinger Lewin, F. Frolow, M. Lahav and R. K. McMullan), Science
    • 1990: “Ice Nucleation by Alcohols Arranged in Monolayers at the Surface of Water Drops”, (with M. Gavish, R. Popovitz-Biro and M. Lahav), Science
    • 1991: “Molecular Recognition at Crystal Interfaces” (with I. Weissbuch, L. Addadi and M. Lahav), Science
    • 1992: “The role of crystal polarity in α-amino-acid crystals for induced nucleation of ice” (with M. Gavish, J. I. Wang, M. Eisenstein and M. Lahav), Science
    • 2005: “Trapping crystal nucleation of Cholesterol.H2O: Relevance to pathological crystallization” (with I. Solomonov, M. J. Weygand, K. Kjaer and H. Rapaport), Biophysical Journal
    • 2008: “Interplay between malaria, hemozoin formation, and antimalarial drug action and design” (with I. Weissbuch), Chemical Reviews
    • 2011: “Oriented nucleation of hemozoin at the digestive vacuole membrane in Plasmodium falciparum” (with S. Kapishnikov, A. Weiner, E. Shimoni, P. Guttman, G. Schneider, N. Pasternak, R. Dzikowski and M. Elbaum), Proceedings of the National Academy of Sciences
    • 2012: “Forging the missing link between molecular chirality and crystal morphology following Pasteur’s famous experiment” (with M. Lahav), Bulletin of the Israel chemical society
    • 2015: “A Life-long Odyssey: from structural and morphological engineering of functional solids to bio-chirogenesis and pathological crystallization” (with M. Lahav), Physica Scripta