RAN Newsletter 01/2025 Heidelberger Wissenschaftlerinnen erhalten ERC Grants
Prestigeträchtige Förderungen des Europäischen Forschungsrates (ERC) gingen Ende 2024 an zwei Wissenschaftlerinnen der Universität Heidelberg: Prof. Dr. Astrid Eichhorn erhielt einen ERC Consolidator Grant, um mit ihrem Team die Quantennatur der Schwerkraft zu erforschen; Dr. Venera Weinhardt konnte für ein zukunftsweisendes biomedizinisches Projekt einen ERC Synergy Grant einwerben.
Der ERC Consolidator Grant des Europäischen Forschungsrats wendet sich an hervorragende Forscherinnen und Forscher mit dem Ziel, ihre wissenschaftliche Unabhängigkeit zu festigen. Zentrales Förderkriterium ist die wissenschaftliche Exzellenz. Für ihre Arbeiten zu den fundamentalen Bausteinen des Universums erhielt Prof. Dr. Astrid Eichhorn, Wissenschaftlerin am Institut für Theoretische Physik der Universität Heidelberg, die hochdotierte Förderung. Über einen Zeitraum von fünf Jahren wird sie mit rund zwei Millionen Euro gefördert, um mit ihrem Team die Quantennatur der Schwerkraft zu erforschen.
Mit ihrer Forschung verfolgt Prof. Eichhorn das Ziel, das Zusammenspiel der fundamentalen Bausteine unseres Universums – der Raumzeit, der Elementarteilchen des Standardmodells der Teilchenphysik, der Dunklen Materie und der Dunklen Energie – besser zu verstehen. In ihrem ERC-geförderten Projekt „Probing the Quantum Nature of Gravity at All Scales“ (ProbeQG) wird sie vor allem der Frage nachgehen, wie fundamentale Theorien zur Quantenstruktur der Raumzeit durch Experimente und Beobachtungen getestet werden können. Die zentrale Herausforderung dabei ist, dass die Quanteneigenschaften der Raumzeit auf winzigen Längenskalen angesiedelt sind – etwa 17 Größenordnungen unterhalb der Skalen, die durch Experimente am Large Hadron Collider, dem Teilchenbeschleuniger des europäischen Forschungszentrums CERN, direkt untersucht werden können. Hauptidee des Projekts ProbeQG ist es, „Hebelarme“ zu identifizieren. Dies sind Systeme, die die Effekte der Quantengravitation auf winzigen Skalen übersetzen in Effekte, die experimentell zugänglich sind. Prof. Eichhorn will dazu eine Brücke schlagen von der Theorie der asymptotisch sicheren Quantengravitation zur Teilchenphysik, zur Physik Schwarzer Löcher und zur Kosmologie.
Für ein zukunftsweisendes biomedizinisches Forschungsprojekt, das gemeinsam mit Teams in Irland und Großbritannien bearbeitet wird, hat die Heidelberger Wissenschaftlerin Dr. Venera Weinhardt einen ERC Synergy Grant eingeworben. Mit den ERC Synergy Grants werden Verbundprojekte gefördert, an denen aufgrund ihrer Komplexität mehrere Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler und ihre Gruppen beteiligt sind, um zu Durchbrüchen zu gelangen, die in Einzelprojekten nicht erreicht werden könnten. Der ERC vergibt die hochdotierte Förderung in diesem Fall für die Weiterentwicklung der weichen Röntgenmikroskopie. Das innovative bildgebende Verfahren soll mit weiteren Innovationen bei der Erforschung von Hepatitis-E-Viren zum Einsatz kommen. Koordiniert wird das an der Schnittstelle von Physik, Strukturbiologie und Infektionsbiologie angesiedelte Verbundprojekt am University College Dublin. Der ERC stellt für die sechsjährigen Arbeiten Fördermittel in Höhe von rund sechs Millionen Euro zur Verfügung, davon sind knapp 1,8 Millionen Euro für die Forschung von Dr. Weinhardt am Institute for Molecular Systems Engineering and Advanced Materials der Universität Heidelberg vorgesehen.
Virale Erreger wie das Hepatitis-E-Virus verändern die innere Struktur der Zellen, die sie befallen. Diese Veränderungen auf der Ebene einzelner Zellbestandteile zu visualisieren und zu quantifizieren, stellt eine Herausforderung für die Forschung dar, wie Dr. Weinhardt erläutert. Ziel des ERC-Projekts „Nanoscale X-ray tissue imaging: understanding the pathophysiology of hepatitis E infection“ (NanoX) ist es, die weiche Röntgenmikroskopie dafür nutzbar zu machen. Diese Technik wird zur Abbildung kultivierter Zellen verwendet, wurde aber bislang noch nicht für die Untersuchung von Zellen in der komplizierten dreidimensionalen Architektur von Geweben mit ihren komplexen Zell-Zell-Interaktionen eingesetzt. Gemeinsam mit Dr. Nicola Fletcher (Dublin) und Prof. Dr. Maria Harkiolaki (Warwick) arbeitet die Heidelberger Wissenschaftlerin dazu an mehreren technologischen Innovationen. Dies sind ein Mikrobiopsie-Werkzeug zur schnellen und gezielten Gewebeentnahme, eine leistungsfähige 3D-Bildgebung mit Nanometerauflösung sowie neuartige KI-basierte Ansätze der Datenanalyse, um versteckte Muster und Strukturen auf subzellulärer Ebene aufzudecken. Diese Innovationen sollen mit bisher nicht erreichter Detailtiefe und Komplexität Einblicke bieten in die Pathogenese des Hepatitis-E-Virus als Verursacher einer Infektion, für die es keine spezifischen Therapien oder Impfstoffe gibt.