Ziel
Chemical reaction networks (CRNs) underpin both living and synthetic systems, enabling compartmentalisation, energy transduction, homeostasis, and adaptive organisation. On the synthetic side, systems chemistry has achieved remarkable progress in making CRNs produce complex behaviours, yet it lacks predictive principles to guide design. On the biological side, we still lack a framework that explains how living systems operate and maintain organisation through complex chemistries. At the same time, nonequilibrium physics has made major advances, delivering powerful tools to quantify energy flows, responses, and fluctuations far from equilibrium. These developments call for a unifying theory of systems chemistry.
Building on advances from my group—gear and circuit formalisms for energy transduction, exact fluctuation–response identities, thermodynamics of growth in open CRNs, and chemically consistent random ensembles—we will develop a predictive framework for CRNs operating far from equilibrium. The project pursues four objectives: (I) generalise energy transduction theory from simple cycles to modular, multimolecular CRNs, to reveal how efficiency and adaptability emerge across scales, with applications from dissipative assemblies to metabolic energetics; (II) establish nonequilibrium response theory for nonlinear CRNs, to derive predictive rules for sensitivity, robustness, and inference; (III) develop thermodynamics of CRNs in evolving compartments, to explain how growth, division, and ecological-like interactions arise from chemical–mechanical coupling; and (IV) construct statistical and dynamical frameworks for large CRNs, to identify universal organising principles and control entropic growth.
By extending nonequilibrium thermodynamics to a predictive theory of CRNs and complex chemistries, this project will provide foundations for systems chemistry as a rational design science and clarify how the principles of life emerge from physicochemistry.
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.
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- Naturwissenschaften Naturwissenschaften Thermodynamik
- Medizin- und Gesundheitswissenschaften Grundlagenmedizin Physiologie Homöostase
- Naturwissenschaften Chemiewissenschaften
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Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
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Programm/Programme
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.
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(öffnet in neuem Fenster) ERC-2025-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.
4365 ESCH-SUR-ALZETTE
Luxemburg
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.