陆扬懿博士于2012年获得北京大学理学学士学位。本科期间在清华大学李隽教授指导下进行重元素分子的光电子能谱研究。2013年前往美国俄亥俄州立大学,在仲冬平教授指导下从事光生物酶中的超快反应动力学研究,于2018年获得物理化学博士学位。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系统与物理生物学研究所,2022-2024年获得“启航学者”经费支持,成立课题组。2025年起担任特聘研究员。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等国际专业期刊共发表论文10余篇,受邀担任Journal of Chemical Theory and Computation杂志青年编委。2023年获得唐敖庆理论化学青年奖。
课题组研究方向:
研究兴趣包括激发态电子结构方法,量子生物学,和生物体系的多尺度反应动力学。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(ergodicity breaking)。课题组将结合人工智能技术,发展下一代量子计算化学模拟方法,专注于解析生命活动的微观动力学机制。同时,课题组应用这些方法研究生物和化学体系中的富有挑战性的科学问题,包括光酶和光受体蛋白生理功能的微观反应机制,以及化学和生物中的量子反应动力学。
代表文章:
1. Lu, Y.* & Gao, J.* Multi-state density functional theory of excited states, J. Phys. Chem. Lett. 13, 33, 7762-7769 (2022).
2. Lu, Y.* & Gao, J.* Fundamental variable and density representation in multistate DFT for excited states, J. Chem. Theory Comput. 18, 12, 7403-7411 (2022).
3. 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).
4. Lu, Y.* & Gao, J. Structure of Multi-State Correlation in Electronic Systems, J. Chem. Theory Comput. 20, 19, 8474-8481 (2024).
5. 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, J. Am. Chem. Soc. Au, 3(7): 1800-1819 (2023).
6. Zhu, H., Zhao, R., Lu, Y., Liu, M.*, Zhang, J.* & Gao, J.* Leveling the Mountain Range of Excited-State Benchmarking through Multistate Density Functional Theory, J. Phys. Chem. A, 127(40): 8473–8485 (2023).
7. Lu, Y., Kundu, M. & Zhong, D. Effects of nonequilibrium fluctuations on ultrafast short-range electron transfer dynamics. Nat. Comm. 11, 2822 (2020).
8. 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)
9. Lu, Y. & Zhong, D. Understanding short-range electron transfer dynamics in proteins. J. Phys. Chem. Lett. 10, 346-351 (2019).
10. Yang, J., Zhang, Y., Lu, Y., Wang, L., Lu, F., & Zhong, D. Ultrafast dynamics of nonequilibrium short-range electron transfer in semiquinone flavodoxin. J. Phys. Chem. Lett. 13, 3202-3208 (2022).