1) 用分子动力学方法预测液体及液固界面的结构和物理性质。研究内容主要是表面活性剂分子在表面及溶液里的自组装及相平衡，计算表面的润湿性、界面的稳定性，应用于石油和日用化工领域。
2) 用量子化学计算和分子模拟技术研究预测微孔（如沸石、金属和非金属有机框架）材料在催化、气体储存和分离的机理和性能，提出并解决在新能源开发和环境保护中的基础问题。
3) 模拟凝聚相的化学反应，了解化学反应在有大量原子参与、给定的热力学条件下是如何发生的以及影响这些化学反应进程的因素。应用包括含能材料、沸石催化和合成反应。
4) 开发经典分子力学力场和可以描述化学反应的分子力学反应力场，发展新方法和相应的软件。