Philipp Honegger, ehemaliger Doktorand von Christian Schröder am Institut für Computergestützte Biologische Chemie, wird sich der Autokatalyse widmen, also chemischen Reaktionen, bei denen ein Molekül Kopien von sich selbst aus Ausgangsmaterialien anfertigt.
Solche Reaktionen sind in vielen wissenschaftlichen Forschungsgebieten interessant.
"Ein Molekül, das andere Moleküle in sich aufnimmt um zu wachsen und sich zu vermehren ist ein plausibler Kandidat, der das Bindeglied zwischen einer unbelebten Welt und dem Erscheinen des ersten lebenden Organismus bilden könnte. Moderne Lebensformen funktionieren auf die gleiche Weise und es wird vermutet, dass deren Stoffwechselkreislauf noch immer diesen chemischen Grundprozess enthält", so Honegger in seinem FWF-Antrag.
Autokatalytische Reaktionen können auch eine Rolle in umweltfreundlichen industriellen Synthesen spielen, etwa bei der Arzneistoffherstellung, in der Lebensmittelindustrie oder bei der Kosmetikerzeugung. "Eine hypothetische autokatalytische Fabrik könnte das erwünschte Produkt aus einer kleinen Ausgangsmenge und deren Zutaten erzeugen." Damit ließen sich der Bedarf an teuren Katalysatoren und die Menge an erzeugtem Abfall reduzieren.
Nur: Die wenigen bekannten autokatalytischen Moleküle wurden durch glücklichen Zufall in Experimenten entdeckt, was deren weite Verwendbarkeit in der Industrie und biologischen Fragestellungen drastisch begrenzt. Das Projekt "Identifikation und Design von autokatalytischen Molekülen" verbindet die Disziplinen der organischen Chemie und Graphalgorithmen, um Methoden zu erschaffen, mit denen autokatalytische Reaktionen systematisch erzeugt werden können.
