什么是计算化学？

我国著名物理化学家、中国共产党优秀党员、中国计算化学的奠基人、中国科学院院士、北京师范大学化学学院教授刘若庄先生因病医治无效，于2020年10月8日在北京逝世，享年95岁。

那么很多人想问什么是计算化学呢？计算化学有什么用？下面小编为大家讲解计算化学！

计算化学（computational chemistry）是理论化学的一个分支，主要目的是利用有效的数学近似以及电脑程序计算分子的性质，例如总能量、偶极矩、四极矩、振动频率、反应活性等，并用以解释一些具体的化学问题。计算化学这个名词有时也用来表示计算机科学与化学的交叉学科。

指采用数学方法来表述化学问题，而计算化学作为理论化学的一个分支，常特指那些可以用电脑程序实现的数学方法。计算化学并不追求完美无缺或者分毫不差，因为只有很少的化学体系可以进行精确计算。不过，几乎所有种类的化学问题都可以并且已经采用近似的算法来表述。

理论上讲，对任何分子都可以采用相当精确的理论方法进行计算。很多计算软件中也已经包括了这些精确的方法，但由于这些方法的计算量随电子数的增加成指数或更快的速度增长，所以他们只能应用于很小的分子。对更大的体系，往往需要采取其他一些更大程度近似的方法，以在计算量和结果的精确度之间寻求平衡。

计算化学主要应用已有的电脑程序和方法对特定的化学问题进行研究。而算法和电脑程序的开发则由理论化学家和理论物理学家完成。计算化学在研究原子和分子性质、化学反应途径等问题时，常侧重于解决以下两个方面的问题：

• 为合成实验预测起始条件
• 研究化学反应机理、解释反应现象

计算化学的子学科主要包括：

• 原子和分子的计算机表述
• 利用计算机协助存储和搜索化学信息数据 （参见化学数据库）
• 研究化学结构与性质之间的关系 （参见定量构效关系(QSAR)及定量构性关系(QSPR)）
• 根据对作用力模拟对化学结构进行理论阐释
• 计算机辅助化合物合成
• 计算机辅助特性分子设计（例如计算机辅助药物设计）

2013年因“为复杂化学系统创造了多尺度模型”，马丁·卡普拉斯、迈可·列维特和阿里耶·瓦舍尔一同获得诺贝尔化学奖。

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