化学反应的数学建模和计算研究在化学、化工和生物学领域有着重要的研究意义。在现代计算生物学中以化学反应随机动力学进行建模及数值模拟已经成为基本的研究手段。我们将基于已取得的对该领域有重要研究和应用前景的tau-leaping方法的深刻认识，进一步推进各种随机模拟算法和tau-leaping方法的深入系统研究。具体研究问题包括杂交多尺度算法的分析与计算，裂殖酵母的细胞周期调控的建模与计算研究，高阶tau-leaping方法的构造与分析，时滞过程的模型与算法构造，复杂网络分区算法在化学反应网络中的扩展等。本项目强调与实验研究的紧密结合与互动。从数学的角度更加系统的研究这些问题将有助于推进细胞生物学中的化学反应随机动力学的发展，期待通过应用与计算数学的参与明晰实际采用算法的正确性，与实际应用的合作将丰富应用数学本身的发展。