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陆扬懿博士/

所/中心

系统与物理生物学研究所

电子邮箱

luyy(at)szbl.ac.cn

研究方向

计算化学，AI计算生物学，量子生物学

Timeline

研究领域

研究成果

荣誉奖励

媒体报道

招聘信息

代表论文

Timeline

2022-至今

深圳湾实验室系统与物理生物学研究所

副研究员/启航学者/特聘研究员

2019-2021

俄亥俄州立大学/上海交通大学

博士后/访问学者

2013-2018

俄亥俄州立大学

博士

2012-2013

清华大学

科研助理

2008-2012

北京大学

学士

研究领域

1.AI+计算化学/计算生物学；

2.量子生物学；

3.生命活动的跨尺度动态机制。

研究成果

负责人介绍：

陆扬懿博士，深圳湾实验室系统与物理生物学研究所特聘研究员，并担任深圳医学科学院科研学者（SMART Fellow）。本科毕业于北京大学化学与分子工程学院。2018年于美国俄亥俄州立大学获得博士学位，从事光敏蛋白的多尺度反应动力学研究。2018-2021年在俄亥俄州立大学从事博士后研究，并在同期访问上海交通大学超快科学中心，进行超快光生物学相关合作研究。2021年秋加入深圳湾实验室，2022年起担任课题组长。2023年获得中国化学会唐敖庆理论化学青年奖。2025年获得国家级高层次人才（青年）项目。

课题组致力于融合深度神经网络（Deep Neural Networks）与计算化学/计算生物学方法，以突破传统模拟方法的局限，深入探索生物体系的跨尺度动态机制。以AlphaFold为代表的深度神经网络技术在蛋白质结构预测上取得了巨大的成功。然而，由于缺乏物理约束，深度神经网络难以可靠描述生物体系的动态过程，例如，蛋白质的大尺度构象变化乃至生物大分子之间的动态相互作用。另一方面，基于第一性原理（First principles）的计算化学与计算生物学方法在精确模拟生物化学反应、蛋白质结构动力学效果显著，迄今为止依然是生物体系计算模拟的标准方法。因此，课题组的研究聚焦于开发创新方法，结合神经网络强大的学习能力与物理模型坚实的机理基础，构建下一代高效、准确、通用的计算模拟工具。利用这些新方法，我们旨在系统地解析从原子、分子到细胞层次的生命活动的动力学本质，在微观机制与生理功能之间构建关键桥梁。

课题组的研究成果包括：(1).基于时间无关的变分原理建立了多态密度泛函理论(MSDFT)，将电子基态与激发态置于同等地位。MSDFT的建立将密度泛函理论推广为完整的量子力学理论。(2).系统地发展了光生物体系中的多尺度反应动力学理论，提出并在实验中验证了相空间遍历性破缺效应。近5年来，以第一作者或通讯作者在Nature Communications、Journal of Physical Chemistry Letters、Journal of Chemical Theory and Computation等国际专业期刊发表论文近20篇，受邀担任美国化学会Journal of Chemical Theory and Computation杂志青年编委。

1.多态密度泛函理论方法以及在多种化学生物体系中的应用

2.生命活动的跨尺度动态机制

荣誉奖励

2025 国家级高层次人才（青年）

2023 唐敖庆理论化学青年奖

2024 深圳市鹏城孔雀计划

媒体报道

深圳湾实验室科技创新人物巡礼｜陆扬懿：铸信息技术之钥，解量子生物密码

2024.07.05

了解详情

陆扬懿博士荣获2023年度“中国化学会唐敖庆理论化学青年奖”

2024.07.05

了解详情

深圳湾实验室陆扬懿博士入选JCTC首届青年编委会

招聘信息

代表论文

1.Lu, Y.* & Gao, J.* Multistate density functional theory: Theory, methods and applications,WIREs Comput. Mol. Sci.(2025).

2.Liu, C., Xu, Y., Bao, P.*,Lu, Y.*& Gao, J.* Multistate density functional theory for local and charge-transfer tripdoublet states from triplet-free radical interactions,Adv. Quant. Chem.(2025).

3.Lu, Y.*& Gao, J.Function Domains and the Universal Matrix Functional of Multi-StateDensity Functional Theory,J. Chem. Phys.162, 10, 104113(2025).

4.Lu, Y.*& Gao, J. Structure of Multi-State Correlation in Electronic Systems,J. Chem. Theory Comput.20, 19, 8474-8481 (2024).

5.Lu, Y.*& Gao, J.* Fundamental variable and density representation in multistate DFT for excited states,J. Chem. Theory Comput.18, 12, 7403-7411(2022).

6.Lu, Y.*Zhao, R., Zhang, J., Liu, M.* & Gao, J.* Minimal active space: NOSCF and NOSI in multistate density functional theory,J. Chem. Theory Comput.18,11, 6407-6420(2022).

7.Lu, Y.*& Gao, J.* Multi-state density functional theory of excited states,J. Phys. Chem. Lett.13, 33, 7762-7769 (2022).

8.Hettich, C. P., Zhang, X., Kemper, D., Zhao, R., Zhou,S.,Lu,Y.,Gao, J.*, Zhang, J.* & Liu, M.* Multistate Energy Decomposition Analysis of Molecular Excited States, Journal of American Chemical Society Au, 2023, 3(7): 1800-1819.

9.Lu, Y., Kundu, M. & Zhong, D.* Effects of nonequilibrium fluctuations on ultrafast short-range electron transfer dynamics.Nat. Comm.11,2822 (2020).

10.Lu, Y.& Zhong, D.* Nonequilibrium dynamics of photoinduced forward and backward electron transfer reactions.J. Chem. Phys.152, 065102 (2020). (Special topic on ultrafast molecular sciences by femtosecond photons and electrons).

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