1. 材料分子设计与模拟: 主要研究新型材料分子结构和性质, 包括生物材料、含能材料、半导体材料, 无机非线性光学材料等。探索影响材料性能的因素, 为新材料分子合成提供策略和候选物。近期主要开展了组织诱导性骨和软骨修复生物材料高通量设计筛选和性质研究和与实验化学家合作研究非中心对称无机晶体的电子结构。2.有机催化反应机理的理论研究: 主要研究有机催化反应机理的加速机制，近期集中于研究氢键促进的有机催化反应和构建不对称催化反应中的立体化学模型