Projektbeschreibung
Schulung zu computergestützten Werkzeugen für die Nutzung von Sonnenlicht
Die Photosynthese ist ein wesentlicher Prozess, durch den Pflanzen, Algen und bestimmte Bakterien das Sonnenlicht einfangen und die Sonnenenergie in chemische Energie umwandeln. Nahezu jegliches Leben auf der Erde wird so erhalten. Den Prozess des Lichteinfangens auf molekularer Ebene besser nachzuvollziehen könnte dabei helfen, neue Konstruktionsprinzipien für organische Solarzellen zu erarbeiten. Darüber hinaus kann mit innovativen Werkzeugen und biotechnologischen Lösungen die Nutzpflanzenproduktion gesteigert werden, indem die Herunterregulierung der Photosynthese kontrolliert wird. Mit Unterstützung der Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen werden im Projekt PhotoCaM forschende im Bereich Informatik geschult, komplexe und interdisziplinäre Probleme wie das Lichteinfangen auf molekularer Ebene zu lösen. Das Projektteam wird theoretische und computergestützte Werkzeuge aus der Biologie, Chemie, Physik und Informatik nutzen und fortschrittliche Verfahren, die von Molekulardynamiksimulationen, Quantenchemie, theoretischer Spektroskopie und maschinellem Lernen inspiriert sind, in Multiskalenansätze integrieren.
Ziel
Photosynthesis relies on harvesting the sun light and on transforming the solar energy into chemical energy to sustain almost all life on earth. An enhanced molecular-level understanding of photosynthesis and particularly of the light-harvesting process is of key significance: Firstly, a molecular-level understanding of solar light harvesting and how plants and other organisms achieve this is important if we want to figure out the working principles of nature. From this, we can learn design principles of (organic) solar cells. Secondly, controlling the downregulation of photosynthesis is seen as a strategy for the optimization of crop productivity especially by means of novel tools and biotechnological solutions. In the Doctoral Network “Photosynthetic Antennas in a Computational Microscope” we aim at training a new generation of computational scientists which can treat complex and interdisciplinary problems such as light harvesting on a molecular level using theoretical and computational tools. The interdisciplinary nature of the problem requires a combined knowledge from biology, chemistry, physics and computer science in order to combine state-of-the-art approaches like molecular dynamics simulations, quantum chemistry, theoretical spectroscopy and machine learning into multi-scale schemes. This joint undertaking is a unique chance in research but especially also in training young scientists in interdisciplinary teamwork, method training and high-performance computing in academic as well as non-academic settings. Aim of the Doctoral Network is a detailed molecular understanding of light harvesting from the computational point of view and especially of the downregulatory mechanisms of photosynthesis present in higher plants and diatoms. While the undertaking exclusively focuses on theoretical and computational approaches, the calculation of spectroscopic properties for a direct comparison to experimental findings is of key importance.
Wissenschaftliches Gebiet
Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
- HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA) Main Programme
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Andere Projekte für diesen Aufruf anzeigenFinanzierungsplan
HORIZON-TMA-MSCA-DN - HORIZON TMA MSCA Doctoral NetworksKoordinator
28725 Bremen
Deutschland