Projektbeschreibung
Eine Quantensichtweise auf die molekulare Asymmetrie
Das Leben auf der Erde besteht fast ausschließlich aus Molekülen, die nur in einer einzigen, spiegelbildlich symmetrischen Form existieren – ein Phänomen, das als Homochiralität bezeichnet wird. Warum diese Asymmetrie entstanden ist, stellt nach wie vor eine der tiefgreifendsten ungelösten Fragen der Wissenschaft dar, die weitreichende Auswirkungen auf das Verständnis von den Ursprüngen des Lebens hat. Eine aussichtsreiche Hypothese stellt diese mit den Spineigenschaften von Elektronen in chiralen Molekülen in Zusammenhang. Mit Unterstützung durch das Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmenprogramm soll das RelCISS-Projekt die quantenmechanischen Grundlagen dieses Prozesses untersuchen, indem fortschrittliche Berechnungsmethoden entwickelt werden, die die relativistische Elektronenstrukturtheorie mit molekulardynamischen Simulationen kombinieren. Diese Werkzeuge werden die Wechselwirkungen zwischen Molekülgeometrie und Elektronenspin modellieren und damit die erste mechanistische Erklärung für die Entstehung biologischer Homochiralität liefern.
Ziel
The origin of biological homochirality remains one of the most enduring open questions in science. The Sasselov group recently proposed a hypothesis based on the enantioselective crystallization of RNA precursors on magnetite surfaces, achieving chiral resolution in laboratory experiments. While these results provide compelling evidence, the underlying mechanism remains unknown. Sasselov suggested that the process is driven by chiral-induced spin selectivity (CISS), which refers to the ability of chiral molecules to spin-polarize transmitted electrons according to the molecular handedness. CISS requires three elements: molecular chirality, electron spin, and an interaction mechanism linking the two. An immediate candidate for mediating such interaction is spin-orbit coupling (SOC), a relativistic effect in which the electron spin interacts with the magnetic induction generated by its motion relative to the nuclei. However, state-of-the-art quantum chemistry methods fail to capture the interplay between molecular chirality and spin, and preliminary simulations based on electron dynamics in a static nuclear frame have been unsuccessful. This reflects both the limitations of current SOC treatments and the neglect of electron–nuclear angular momentum transfer in the Born–Oppenheimer approximation. To overcome these shortcomings, this project will combine relativistic electronic structure theory with non-adiabatic molecular dynamics. Specifically, we will develop GPU-accelerated relativistic electronic structure methods that are efficient enough for use in non-adiabatic simulations yet sufficiently accurate to capture CISS. These tools will be integrated with first-principles non-adiabatic dynamics codes to simulate the enantioselective crystallization, as proposed by the Sasselov group.
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.
Die Klassifikation dieses Projekts wurde von Menschen validiert.
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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.
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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HORIZON.1.2 - Marie Skłodowska-Curie Actions (MSCA)
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-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships
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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) HORIZON-MSCA-2025-PF
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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.
B15 2TT Birmingham
Vereinigtes Königreich
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.