随着对化学领域研究的不断深入，化学的研究已经逐渐从宏观的化学、物理性质深入到微观的分子、原子、电子等层面。近些年来，作为化学的一个分支，计算化学已经成为从更基础层面研究化学转化的重要手段。通过化学和计算机领域的结合研究不同化学转化过程，用于解决在科研和化工生产中关键科学问题的方式，成为计算化学在近些年来发展的主要趋势。理论与计算化学重庆市重点实验室重点针对“十三五”规划中化学学科“引导基于国家重大战略需求的选态化学及理论与计算化学的基础研究”。

我们的研究方向包括：

  1. 理论有机化学。主要包括对药物分子、天然有机化合物合成过程中以及精细化工工艺生产设计中所涉及的化学反应历程和机理进行理论研究，通过理论计算探索化学反应现象以及反应进行的过程并提供合理的理解和解释；在此基础上进行反应设计，以期通过理论设计为化学反应提供改进的策略，从而更快、更高效率、更高选择性地实现化学反应；根据分析理论计算结果，对化学反应进行全新设计，从而构建新型化学反应。

  2. 生物酶催化反应机制。研究光合作用、呼吸作用、生物固氮和基因复制等过程中的电子传递和能量传递的相关问题，阐明生命活动的本质；生物燃料电池电极反应：将生物活性分子和纳米导电材料结合，向生物学习电荷输运，为提高纳米电路和电力运输系统的功效提供方法和思想；光电能转化机理：深入研究绿色植物利用光能的机理，为设计非天然光合作用中心和人工燃料电池有效生物催化剂提供信息，提高对太阳能的利用率及能量转化的能力。

  3. 分子动力学理论。采用理论和计算化学方法研究化学反应历程相关问题，主要包括高精度势能面的构建，化学反应动力学、动态学，光化学以及燃烧模拟等，为化学技术在能源以及环境等领域的应用提供基础科学依据。

  4. 基于理论模拟的新材料设计研究。主要从材料的性能和结构的理论研究出发，探索材料分子结构和光电特性之间的内在联系及其作用规律。研究内容包括纳米材料非线性光学性质模拟、合金团簇结构性能的理论研究、低维纳米材料理论研究、新型纳米尺度催化剂设计等。