理论与计算化学-中国学科发展战略

总序
前言
摘要
Abstract
总论 理论与计算化学发展战略纵览
**节 理论与计算化学在基础科学中的地位
第二节 学科内涵、发展历程与规律
第三节 学科发展现状与发展态势
第四节 发展战略思路
第五节 发展方向：关键科学问题和学科重要研究前沿
第六节 资助机制与政策建议
第七节 小结
**篇 电子结构理论与计算方法
**章 电子结构理论与计算方法概述
第二章 波函数电子相关方法的进展及展望
**节 引言
第二节 多组态自洽场方法和组态相互作用方法
第三节 耦合簇方法
第四节 显式相关方法
第五节 未来的发展方向
第三章 量子化学中的密度矩阵重整化群方法
**节 引言
第二节 DMRG传统的形式和语言
第三节 矩阵乘积态
第四节 算法中的微扰修正和noise的加入
第五节 对称性的问题
第六节 激发态的问题
第七节 DMRG在量子化学中的新发展
第八节 总结和展望
第四章 价键理论方法
**节 引言
第二节 从头算价键理论方法进展
第三节 价键理论方法关键问题
第五章 微扰理论的发展现状及展望
**节 引言
第二节 单参考态微扰理论
第三节 多参考态微扰理论
第四节 显含r12的微扰理论
第五节 Monte Carlo方法在微扰理论中的应用
第六节 总结
第七节展望
第六章 密度泛函理论基础进展及其与多体理论的关系
**节 引言
第二节 发展现状综述和评价
第七章 近似密度泛函的发展
**节 主要科学问题
第二节 现有近似泛函的大致分类
第三节 近似泛函的系统评测
第四节 近似泛函的重要误差来源
第五节 亟待解决的重大问题
第六节 可能解决问题的途径
第七节 20篇标志性论文
第八章TDDFT的发展与在激发态计算和开放体系中的应用
**节 引言
第二节 历史与现状
第三节 展望与建议
第九章 多体格林函数方法
**节 引言
第二节 理论框架
第三节 发展历程
第四节 发展趋势
第十章 强关联材料的**性原理电子结构理论
**节 引言
第二节 基于对LDA/GGA修正的**性原理方法
第三节 基于格林函数的**性原理多体理论方法
第四节 结合模型哈密顿量的**性原理方法
第五节 总结与展望
第十一章 相对论分子量子力学中的若干基本问题与解决方案
**节 引言
第二节 相对论哈密顿
第三节 相对论电子相关
第四节 相对论电子性质
第五节 结论与展望
第十二章 量子蒙特卡罗方法
**节 引言
第二节 变分蒙特卡罗方法
第三节 实几何空间格林函数蒙特卡罗方法
第四节 反对称组态空间蒙特卡罗方法
第五节 蒙特卡罗方法中的激发态计算问题
第六节 含时量子蒙特卡罗方法
第七节 减少QMC计算误差的算法
第八节 总结与展望
第十三章 约化密度矩阵理论
**节 引言
第二节 二阶约化密度矩阵理论
第三节 一阶密度矩阵泛函理论
第四节 总结
第十四章 超大体系的处理方法
**节 引言
第二节 大体系的量子化学计算方法
第三节 超大体系的处理方法简述
第四节 结论和展望

第二篇 化学中的统计力学
**章 化学中的统计力学概述
**节 历史简介
第二节 近20年重要进展及展望
第二章 统计力学基础与涨落定理
**节 引言
第二节 量子统计力学
第三节 涨落定理的相关研究进展
第四节 展望
第三章 凝聚相量子动力学
**节 引言
第二节 理论方法的主要进展
第三节 总结与展望
第四章 复杂分子体系电子激发态动力学理论方法
**节 引言
第二节 理论方法的主要进展
第三节 总结与展望
第五章 数值路径积分方法展望
**节 引言
第二节 虚时间路径积分：路径积分分子动力学/蒙特卡罗平衡统计方法
第三节 基于路径积分的实时间动力学方法
第四节 总结和展望
第六章 增强抽样
**节 引言
第二节 分子模拟研究存在的主要科学问题及增强抽样方法的发展
第三节 展望
第四节 小结
第七章 粗粒化理论思想
**节 引言
第二节 粗粒化方法发展历史、现状及挑战
第三节 展望
第八章 高分子统计理论与数值模拟
**节 引言
第二节 高分子统计理论与数值模拟的现状与挑战
第三节 展望
第九章 生物分子统计模拟方法
**节 引言
第二节 生物分子统计模拟方法的发展介绍
第三节 展望

第三篇 微观反应机理和反应动态学
**章 微观反应机理和反应动态学概述
第二章 气相小分子体系量子动力学
——气相小分子体系量子动力学研究的突破性进展、面临的问题和展望
**节 引言
第二节 发展历史和现状
第三节 展望
第三章 光化学反应机理和动力学
**节 引言
第二节 历史和现状
第三节 展望：未来重要发展方向和重点研究的科学问题
第四章 热化学反应机理：气相和溶液中典型化学反应机理
——突破性进展、目前和未来要解决的重大问题和一些思路
**节 引言
第二节 研究现状和面临挑战及相关重要进展
第三节 展望
第五章 多相催化理论研究进展
**节 引言
第二节 发展历史和现状
第三节 展望
第六章 光催化反应及相关理论与计算研究
**节 引言
第二节 拓展光催化材料的光谱响应范围
第三节 提高光生载流子分离效率
第四节 光催化理论研究中的计算问题
第五节 总结与展望
第七章 煤转化过程的理论与计算
——回顾与前瞻
**节 引言
第二节 回顾过去、研究现状和存在的问题
第三节 未来展望
第八章 燃烧反应机理研究进展
**节 引言
第二节 燃烧机理研究现状和存在的主要问题
第三节 展望
第九章 分子间弱相互作用与自组装理论
**节 引言
第二节 分子间弱相互作用与自组装理论的发展及存在的问题
第三节展望

第四篇 材料科学中的问题
**章 材料科学中的问题概述
——材料模拟对理论与计算化学的挑战
**节 结构预测对理论与计算化学的挑战
第二节 面向材料功能预测的微观理论
第三节 材料的生长微观机理与动态演化
第二章 结构搜索方法
**节 科学问题
第二节 稳态结构预测
第三节 过渡态结构预测
第四节 未解决的问题与展望
第三章 复合材料表界面与微孔材料的计算模拟
**节 引言
第二节 关键科学问题、解决思路、面临的主要困难和挑战
第三节 展望
第四章 非晶态材料理论计算领域的机遇与挑战
**节 引言
第二节 非晶态材料计算发展概述
第三节 非晶态材料计算方法面临的困难和挑战
第四节 非晶态材料理论研究的解决方案
第五节 总结与展望
第五章 **条件下的材料结构
**节 概述——主要科学问题
第二节 发展历史和现状，解决问题的思路和面临的主要困难和挑战
第三节 展望未来重要发展方向和重点研究的科学问题
第六章 生长机理的理论研究：现状与展望
**节 引言
第二节 晶体生长理论简介
第三节 生长机理研究中的关键科学问题
第四节 总结与展望
第七章 光学材料的理论计算
**节 有机发光材料的理论与计算
第二节 非线性光学材料的计算
第三节 总结与展望
第八章 电子传输材料的理论模拟
**节 引言
第二节 无机半导体电荷传输
第三节 有机半导体电荷传输
第四节 低维碳材料
第五节 分子电子学
第六节 展望
第九章 磁性材料与自旋调控
**节 科学问题
第二节 理论与方法发展
第三节 磁性材料设计与自旋调控
第四节 前景与展望
第十章 新型光伏材料与热电材料的理论模拟
**节 新型光伏材料
第二节 热电材料

第五篇 生命科学与药物化学中的问题
**章 生命科学与药物化学中的问题概述
第二章 生物大分子的量子化学计算与分子力场
**节 引言
第二节 生物大分子的量子分块计算方法
第三节 生物分子力场与极化效应
第四节 量子力学和分子力学（QM/MM）组合计算方法
第五节 展望
第三章 生物分子动力学模拟方法
**节 引言
第二节 分子模拟方法
第三节 蛋白质配体相互作用自由能计算
第四节 粗粒化多尺度模型
第五节 展望
第四章 生物分子中的电荷与能量转移
**节 引言
第二节 电子转移过程
第三节 质子转移过程
第四节 质子耦合电子转移过程
第五节 生物分子中的电荷和能量转移发展前景展望
第五章 蛋白质结构与功能
**节 引言
第二节 蛋白质结构预测
第三节 金属蛋白质
第四节 膜蛋白质
第五节 蛋白质/蛋白质相互作用
第六节 前景与展望
第六章 蛋白质设计
**节 引言
第二节 蛋白质设计
第三节 蛋白质结构、功能与设计发展前景展望
第七章 核酸与生物膜
**节 引言
第二节 核酸和蛋白质核酸相互作用
第三节 生物膜
第四节 战略展望
第八章生物大分子信号传导和网络
**节 引言
第二节 生物分子自组装
第三节 拥挤现象
第四节 生物分子相互作用及信号传导
第五节 生物分子网络
第六节 网络药理学
第七节 展望第九章药物设计与开发
**节 引言
第二节 分子对接
第三节 打分函数
第四节 药效团、结构活性关系
第五节 药物治疗的微观作用机理
第六节 药物设计中的化学信息学
第七节 药代动力学性质和毒性预测
第八节 药物设计新思路
附录 关于建立“计算化学软件平台专项”的建议
关键词索引