Vier SNF Advanced Grants für Forschende der ETH Zürich
Eine Biologin, ein Neurowissenschaftler, eine Materialwissenschaftlerin und ein Physiker erhalten je einen der prestigeträchtigen Grants des Schweizerischen Nationalfonds.
Zwei Professorinnen und zwei Professoren der ETH Zürich werden mit je einem Advanced Grant des Schweizerischen Nationalfonds (SNF) ausgezeichnet. Diese Forschenden werden für die Dauer der nächsten fünf Jahre mit Beträgen zwischen 1,9 und 2,7 Millionen Franken unterstützt. Insgesamt fliessen damit 8,5 Millionen Franken an die ETH.
Die SNF Advanced Grants sind eine Schweizer Übergangsmassnahme. Der Bund richtete diese ein, weil sich Forschende an Schweizer Hochschulen zwischenzeitlich nicht für die Advanced Grants des Europäischen Forschungsrats ERC bewerben konnten. Dies, weil die Schweiz beim ERC nicht als «assoziiertes Drittland» galt. Mit den Grants werden etablierte Wissenschaftler:innen mit einem herausragenden akademischen Leistungsausweis unterstützt.
Diese Runde der jährlich vergebenen Advanced Grants war die letzte, die vom SNF ausgerichtet wurde. Für die nächste Rund können sich etablierte Forschende wieder für einen Advanced Grant des ERC bewerben.
Diese Forschenden erhalten ein SNF Advanced Grant:
Pflanzen haben – wie Tiere oder Pilze auch – ein Erbgut, in dem normalerweise von allen Chromosomen ausser den Geschlechtschromosomen zwei Kopien vorliegen. Bei einer speziellen Art der Zellteilung, der Meiose, wird dieser doppelte Chromosomensatz halbiert und gleichmässig auf die Geschlechtszellen verteilt, was für Fruchtbarkeit essenziell ist. Es gibt aber auch polyploide Organismen, darunter viele unserer Nutzpflanzen, die mehr als zwei Chromosomenkopien haben. In ihrem Advanced-Grant-Projekt wollen Kirsten Bomblies, Professorin am Department Biologie, und ihr Team herausfinden, warum neu gebildete polyploide Pflanzen während der Meiose (und daher mit der Fruchtbarkeit) Probleme haben und wie genetische Anpassungen in weiterentwickelten polyploiden Pflanzen diese Probleme lösen. Die Ergebnisse werden dazu beitragen, Wege zu entwickeln, um die geringe Fruchtbarkeit von neugezüchteten polyploiden Pflanzen erhöhen, womit Forschende Nutzpflanzen mit hoher Stresstoleranz herstellen können.
Jonathan Home ist Professor am Departement Physik. Er erforscht, wie geladene Atome (Ionen) präzise an Ort gehalten und als Informationsspeicher verwendet werden können. Kürzlich zeigte er, dass Ionen in einer neuartigen Falle, die eine Kombination aus statischen elektrischen und magnetischen Feldern nutzt, präzise manipuliert werden können. In den quantenmechanischen Schwingungszuständen solcher Ionen kann Information gespeichert werden. Allerdings sind die Fallen anfällig für äussere Störungen wie Vibrationen oder Schwankungen in den elektrischen Feldern, die die Ionen einfangen. In seinem Advanced-Grant-Projekt will Home eine widerstandsfähige Methode zur Informationsspeicherung entwickeln. Sie ermöglicht es, Fehler zu erkennen und korrigieren, die durch die Wechselwirkung der Ionen mit äusseren Faktoren verursacht werden. Ausserdem wird Home untersuchen, was passiert, wenn mehrere solcher stabilisierten Systeme miteinander wechselwirken. Dies ist ein Schritt hin zur praktischen Nutzung der Technologie – der Entwicklung zuverlässiger Quantencomputer.
Nicola Spaldin ist Professorin für Materialtheorie am Departement Materialwissenschaft der ETH Zürich. In ihrer Forschung untersucht sie die physikalischen Prinzipien, die neuen Materialien mit exotischen elektronischen und magnetischen Eigenschaften zugrunde liegen, die auch zu neuen Technologien führen könnten. In ihrem Advanced Grant Projekt untersucht sie so genannte chirale Materialien, also Materialien, deren atomare Struktur nicht spiegelsymmetrisch ist. Chiralität ist in vielen Bereichen wichtig, von der Biologie über die Elementarteilchenphysik bis hin zu Technologien wie Displays oder Sensoren. Obwohl seit langem bekannt ist, wie etwas als chiral oder nicht-chiral klassifiziert werden kann, fehlen quantitative mikro- und makroskopische Messungen der Chiralität, und es gibt keine Formel, um zu bestimmen, ob ein Material mehr oder weniger chiral ist als ein anderes. Spaldins Projekt will diese Lücken mit einer quantitativen Theorie der statischen und dynamischen Kristallchiralität schliessen. Dazu gehören Computercodes zur Berechnung chiraler Eigenschaften und die Identifizierung neuer chiraler Materialien. Die Ergebnisse werden auch für die so genannte Spinchiralität und chirale Topologien relevant sein und voraussichtlich weitreichende Auswirkungen haben.
Mehmet Fatih Yanik ist Professor für Neurotechnologie. Er entwickelt einen neuartigen Ansatz, um Netzwerke von Nervenzellen im Gehirn gezielt zu verändern. Damit sollen in Zukunft psychiatrische und neurologische Erkrankungen behandelt werden können, die auf bestehende Therapien nicht ansprechen. Sein Konzept nutzt biokompatible Elektroden, die ins Gehirn implantiert werden, um die Hirnaktivität präzise zu messen und gezielt zu beeinflussen. Gleichzeitig werden Medikamente mit einer weiteren neuartigen Technologie punktgenau in den betroffenen Hirnregionen freigesetzt, um auch damit ein Neuverdrahten der Hirnnetzwerke auszulösen. In seinem Advanced-Grant-Projekt wird Yanik neurologische Prozesse untersuchen, bei denen mehrere Hirnareale zusammenarbeiten. Er will krankhafte von normalen Prozessen unterscheiden und spezifisch die krankhaften Prozesse verändern – dies mit höchster Präzision und ohne die gesunden Hirnfunktionen zu beeinträchtigen.
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