实验室探索建立化学研究的精准化、智能化双驱动模式，结合现有的工作基础和学科发展趋势，形成复杂体系化学理论、化学过程精准表征、数据驱动智能化学、反应路径与材料物性的精准调控四个研究方向。主要研究内容包括：（1）发展面向复杂化学过程和材料体系的基础理论、底层算法及高效并行计算软件；（2）发展时空超高分辨多维及多技术联用的原位、动态表征新方法，建立可扩展、可兼容的精准表征实验数据体系；（3）基于高度结构化的精准化学数据体系，发展化学智能不断提升的机器化学家平台；（4）基于精准智能化学方法，实现对重要化学反应路径、反应条件及分子与材料性质的精准调控与优化。