一、方向概况
该方向依托北京理工大学化学与化工学院、物理学院、“特种功能材料”教育部重点实验室、“计算化学与分子模拟”工信部重点实验室及“含能材料分子设计与性能预测”国防科技重点实验室，以化学、物理学、材料科学与工程、兵器科学与技术、计算机科学与技术等一级学科为核心支撑。理论与计算化学作为国家级一流本科专业建设点与“双一流”前沿交叉方向，紧密对接国家“基础研究十年规划”“AI for Science”“国产科学软件自主可控”及国防科技等重大战略，强调“量子力学第一性原理—多尺度建模—机器学习—高通量筛选—实验验证”全链条贯通的培养路径。
研究方向涵盖量子化学与电子结构理论（DFT/后HF/多参考态/相对论量子化学）、分子动力学与蒙特卡洛模拟（AIMD/增强采样/ReaxFF/机器学习势函数）、计算催化与反应机理（过渡态搜索/微观动力学/描述符/火山图）、计算光谱与激发态（TD-DFT/非绝热动力学/光谱指认）、计算材料设计与高通量筛选（晶体结构预测/材料基因组/图神经网络/生成模型）、计算药物设计（分子对接/自由能/QM/MM）、计算含能材料与国防应用（爆轰性能/感度预测/冲击起爆/推进剂燃烧机理）、人工智能与机器学习在化学中的应用（ML势函数/GNN/扩散模型/大语言模型辅助化学发现）、高性能计算与国产软件开发等子方向。汇聚张绍辉教授（量子化学/含能材料DFT/国家杰青）、孙良教授（计算催化/机器学习/国家级青年人才）、赵清教授（计算光电/国家杰青）、刘峰教授（ReaxFF/含能材料MD）、周明教授（机器学习势函数/材料基因组）、段卓平教授（含能材料爆轰/国防安全）等骨干导师。实验室承担国家自然科学基金重大/重点/杰青项目、国家重点研发计划“AI for Science”“材料基因组”专项、军委装备发展部/防化研究院含能材料分子设计预研等重大任务，成果服务于新型钝感炸药设计、固体推进剂配方优化、隐身涂层高通量筛选、国产量子化学软件核心算法开发等国家重大需求，获国家自然科学二等奖2项、国防科技进步特等奖1项等多项荣誉。推免拟招18–26人，要求绩点前8%–10%，核心课程涵盖量子化学、统计力学、计算化学导论、分子模拟、Python/C++编程、机器学习基础等；英语六级460分以上。
二、知点保研核心优势
近十年深耕本方向辅导，精准把握“电子结构—势能面—动力学—宏观性能”多层级关联逻辑；深谙从传统小基组向高精度从头算跃迁、从单一尺度向QM/MM/粗粒化/连续介质多尺度耦合演进、从经验力场向机器学习势函数/AI for Science变革、从串行计算向GPU集群/国产超算/高通量自动化闭环升级的范式转变。一对一匹配量子化学/分子动力学/计算催化/计算光谱/材料设计/药物设计/含能材料/AI for Science等子方向导师；提供高性能GPU集群、国产超算接入、全套量子化学/MD/DFT/机器学习软件平台；对接中科院大连化物所/化学所/上海有机所、华为2012实验室/深势科技/晶泰科技、药明康德CADD部门、航天科技四院/兵器集团含能材料研究所/防化研究院等顶尖院所与企业课题跟研；提供JCTC、JCP、PRL、Nature Computational Science、JACS、Angew. Chem.、npj Comput. Mater.、物理化学学报、含能材料等期刊投稿指导及全国大学生计算化学竞赛/中国化学会计算化学学术年会/AI for Science论坛闭环服务。
三、辅导体系
绩点提升 ：强化结构化学（量子力学/群论/分子轨道）、量子化学（HF/DFT/后HF/TD-DFT/相对论/基组/赝势）、统计力学（系综/配分函数/自由能/相变）、固体物理（能带/声子/拓扑）、计算化学导论（BO近似/势能面/几何优化/过渡态/MD/MC/QM/MM）、分子模拟方法（积分算法/系综控制/增强采样/自由能计算/非绝热动力学）、化学信息学（分子描述符/指纹/QSAR/对接/数据库）、数值分析/线性代数/数学物理方法、Python/C++/CUDA/Linux/MPI/OpenMP/PyTorch/RDKit/ASE/Pymatgen等核心课程；掌握量子化学计算/MD模拟/ML势函数训练/高通量筛选/数据分析全流程实操技能。
论文辅导 ：引导选择DFT泛函评估与基准计算、含能分子晶体结构预测与性能计算、ReaxFF模拟热分解/冲击起爆、催化反应机理与过渡态搜索、机器学习势函数训练与应用、GNN/生成模型设计新分子/晶体、高通量筛选光电/催化/储能材料、计算光谱预测与指认、QM/MM酶催化/药物代谢、固态电解质离子扩散、AI for Science/大语言模型辅助化学发现、国产软件算法开发等兼具学术前沿与国家战略需求的议题。
面试突破 ：针对“BO近似核心假设”“HF与DFT区别”“基组选择原则”“过渡态搜索方法”“MD积分与系综控制”“ML势函数vs经典力场vs从头算”“AI for Science前沿布局”“国产软件自主可控意义”“国防含能材料计算特殊需求与保密意识”“个人量子化学/统计力学/编程/数学基础与实验室匹配度”等高频追问开展专项模拟。
四、结语
理论与计算化学以“方程为基、算法为器、数据为翼、预测为魂、强军为民”为使命，在新材料/新能源/药物/催化/含能材料/国产软件等国家重大需求中彰显核心价值。知点保研愿助力有志学子稳步前行。咨询报名可致电4000003363，或添加微信13671344286获取个性化评估与规划建议。
