Projektbeschreibung
Das Verständnis über katalytische und molekulare Prozesse erweitern
Reaktionsnetzwerke liegen quasi allen chemischen Umwandlungen zugrunde. Ein detailliertes Verständnis ihrer Struktur und der zugrundeliegenden Mechanismen ist daher unerlässlich für die Steuerung bestehender Prozesse und die Entdeckung neuer Reaktionswege in der Chemie, der Werkstoffkunde und der Biochemie. Dies birgt das Potenzial, eine Vielzahl von Bereichen und Sektoren zu revolutionieren, darunter auch Nachhaltigkeitslösungen. Die Gewinnung von Erkenntnissen über Reaktionsnetzwerke erfordert jedoch viel Zeit und Ressourcen. Im Rahmen des ERC-finanzierten Projekts QCexplore werden eine unverzerrte Methode zur Erkundung quantenchemischer Reaktionsnetzwerke sowie ein vollautomatisches und hocheffizientes Open-Source-Software-Framework zur Erstellung, Visualisierung und Interpretation von Reaktionsnetzwerken entwickelt. QCexplore wird eine Vielzahl neuartiger Techniken und Verfeinerungsverfahren aus verschiedenen Bereichen einsetzen, um eine hohe Effizienz und Erkundung unter vollständig kontrollierten, realistischen Bedingungen zu ermöglichen.
Ziel
Gaining comprehensive insights into chemical and biochemical reaction networks is crucial for understanding and controlling molecular and catalytic processes; however, unraveling their intricate mechanisms remains a key challenge. QCexplore will provide a generally applicable solution to this challenge by developing an unbiased quantum-chemical reaction network exploration method and a highly efficient, fully automated open-source software framework.
The starting point for these developments is our proof-of-concept approach of a computational hyperreactor introduced in 2024. By integrating reactivity-enhancing concepts – such as external acceleration of system components and elevation of the potential energy surface (hyperdynamics) – with fast, linear-scaling quantum-chemical methods, QCexplore’s framework will enable efficient and unbiased exploration of reaction networks under fully controlled and realistic conditions. The incorporation of novel data mining techniques, along with efficient refinement procedures, will allow for effective navigation and analysis of the reaction network’s data for identifying relevant reaction pathways. In this way, QCexplore overcomes traditional, manual and error-prone approaches to reaction mechanism elucidation.
The performance of QCexplore’s developed framework will be demonstrated by tackling key questions in origins of life research, such as how essential molecular building blocks are formed and combined to create larger aggregates like RNA strands. Further, it will be applied to lay a robust foundation for de novo enzyme design by accurately identifying the key steps in catalytic processes, determining dominant reaction pathways, and uncovering strategies to enhance enzymatic activity and selectivity. The demonstrated versatility of the QCexplore framework is expected to open new avenues for the interplay between theory and experiment.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht. Siehe: Das European Science Vocabulary.
- Naturwissenschaften Informatik und Informationswissenschaften Software
- Naturwissenschaften Biowissenschaften Genetik RNS
- Naturwissenschaften Biowissenschaften Biochemie Biomoleküle Proteine Enzym
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Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
HAUPTPROGRAMM
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Thema/Themen
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
Finanzierungsplan
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
(öffnet in neuem Fenster) ERC-2024-ADG
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Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.
80539 MUNCHEN
Deutschland
Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.