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Igor Group

Welcome to the research group of Prof. Igor Ying Zhang at Fudan University.

Igor Ying Zhang

Professor at Fudan University | Deputy Director, RCCT

Igor Ying Zhang

Prof. Igor Ying Zhang holds dual PhDs from Xiamen University and KTH (Sweden), did postdoctoral research at the Fritz Haber Institute (MPG, Germany), and became an independent group leader. He has authored 80+ papers, published the first monograph on doubly hybrid functionals (A New-Generation Density Functional, Springer), and received the NSFC Distinguished Young Scholar Award and the CCS Youth Award in Theoretical Chemistry.

Research Focus

Developing high-accuracy density functional theory methods and software for challenging chemical problems.

  • Doubly Hybrid Functionals (xDH & R-xDH): Principal founder of XYG3-type functionals achieving chemical accuracy for main-group and strongly correlated systems.
  • Cross-Entropy Corrected MC-PDFT: A generalized hybrid multiconfiguration pair-density functional theory (HMC-PDFT) for strong correlation, delivering CASPT2-level accuracy at CASSCF cost.
  • High-Performance Software: Led the development of REST, the first Rust-based electronic structure package.

Team & Projects

Contact

Address: Department of Chemistry, Fudan University, 2005 Songhu Road, Shanghai
Email: igor_zhangying@fudan.edu.cn | ORCID: 0000-0002-8703-1912

Selected Publications

  1. Zhang, I. Y.; Xu, X. A New-Generation Density Functional, Springer, 2014.
  2. Li, Z.; Gao, T.; Wang, S.; …; Zhang, I. Y.; Xu, X. REST: Embracing Rust for Modern Electronic Structure Theory. Chin. J. Chem. Phys. 2025. doi
  3. Zhang, Y.; Xu, X.; Goddard, W. A. PNAS 2009, 106, 4963.
  4. Zhang, I. Y.; Xu, X.; Jung, Y.; Goddard, W. A. PNAS 2011, 108, 19896.
  5. Zhang, I. Y.; Rinke, P.; Perdew, J. P.; Scheffler, M. Phys. Rev. Lett. 2016, 117, 133002.
  6. Zhang, I. Y.; Xu, X. WIREs Comput. Mol. Sci. 2021, 11, e1490.
  7. Wang, Y.; Li, Y.; Chen, J.; Zhang, I. Y.; Xu, X. JACS Au 2021, 1, 543.
  8. Wang, Y.; Lin, Z.; Ouyang, R.; Jiang, B.; Zhang, I. Y.; Xu, X. JACS Au 2024, 4, 3205.
  9. Feng, R.; Zhang, I. Y.; Xu, X. Nat. Commun. 2025, 16, 235.
  10. Cai, S.; Weng, J.; Zhang, I. Y.; Zhu, Y. JACS Au 2025, 5, 4491.

Full list: Google Scholar | Scholarmate

© 2025 Zhang Research Group

Research Projects

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1. DFT-Net: Specialized-Generalized DFT Foundation Model

Developing DFT-Net, an AI foundation model that intelligently constructs high-level density functionals.

Goal: Establish a new AI-DFT paradigm achieving chemical accuracy (~1 kcal/mol) with first-principles interpretability.

DFT_AI

2. Precision Chemistry Databases

Leveraging the REST platform to generate high-fidelity datasets for complex chemical systems.

  • 2.1 High-efficiency implementation of high-level wavefunction methods
  • 2.2 Quasiparticle (BSE@GW) framework for IPs, EAs, and excited states
  • 2.3 Natural language-driven intelligent computing platform & database agent

3. Physically Constrained High-Level Functional Descriptors

Designing novel descriptors incorporating unoccupied orbital and multi-configurational information (top rung of Jacob’s Ladder).

  • Fifth-rung descriptors beyond PT2 (BGE2, osRPA)
  • Multi-configurational descriptors from MC-PDFT (natural orbital entropy)
  • QP-inspired descriptors from GW/BSE

4. Next-Generation Intelligent Electronic Structure Platform

Integrating Projects 1-3 into a unified ecosystem.

DFT_NET
  • Evolve REST into an intelligent electronic structure platform
  • Cloud-based high-throughput computation
  • Closed-loop “data → algorithm → theory” framework

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Research Team

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Senior Researchers

### Rulin Feng (冯儒林) Rulin Feng

Assistant Researcher — MC-PDFT
Profile

### Wenjie Yan (颜文杰) Wenjie Yan

Assistant Researcher — ML algorithms, XPaiNN, REST workshops
Profile

### Andrew J. Zhu (祝震予) Zhenyu Zhu

Postdoctoral Fellow — GPU algorithms, REST optimization
Profile

### Shengyang Cai (蔡升阳) Shengyang Cai

Postdoctoral Fellow — XO-REST for complex biosystems
Profile

PhD & Master Students

### Yajing Li (李亚静) Yajing Li

PhD Student — Enhanced sampling, XPaiNN ML potentials
Profile

### Zhiyun Li (李之韵) Zhiyun Li

Master Student — ISDF-based low-scaling HF/xDH in REST
Profile

### Yilin Zhao (赵懿璘) Yilin Zhao

PhD Student — XO-PBC embedding for complex systems
Profile

### Lingyue Yu (虞凌岳) Lingyue Yu

PhD Student — RO-xDH in REST
Profile

### Haibei Yang (杨海贝) Haibei Yang

PhD Student — Computational intelligence agents for complex systems
Profile

### Zihan Lin (林子涵) Zihan Lin

PhD Student — RRS-PBC, ML Hamiltonian for periodic systems
Profile

### Shiyue Mei (梅诗玥) Shiyue Mei

PhD Student — Pseudopotential & PCM in REST
Profile

### Jiapei Zou (邹嘉沛) Jiapei Zou

Master Student — Relativistic methods (SOC, X2C) in REST
Profile

### Yizhou Xu (徐弋洲) Yizhou Xu

PhD Student — vdW-corrected DFAs
Profile

### Liming Chen (陈礼明) Liming Chen

PhD Student — xDH + QM/MM for spectroscopic simulation
Profile

### Fanghang Chen (陈方航) Fanghang Chen

PhD Student — ML density functionals (DFT-Net)
Profile

### Qirui Gao (高琪芮) Qirui Gao

PhD Student — GW/BSE for quantum computer design
Profile

Alumni

Previous team members who have moved on to new positions.

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REST Container Downloads

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Workshop Edition — November 2025

About REST

REST (Rust-based Electronic Structure Theory) is the first electronic structure package built entirely in Rust.

Source code & docs: gitee.com/restgroup

Current Version: v2025.01

ItemDetail
Version2025.01 (Workshop Edition)
Release DateNov 28, 2025
StorageAlibaba Cloud OSS

Downloads

Docker Container Image

Apptainer/Singularity Image

Conda

Conda

Quick Install

Conda

conda create -n rest python=3.11 -c conda-forge
conda activate rest
conda install rest -c restgroup -c mokit -c conda-forge

Docker

wget -O rest_2025.01.tar.gz "https://rest-package-image.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/docker/rest_2025.01.tar.gz"
docker load < rest_2025.01.tar.gz

Apptainer/Singularity

wget -O rest_2025.01.sif "https://rest-package-image.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/apptainer/rest_2025.01.sif"
singularity exec rest_2025.01.sif rest --version

Citation

Li, Z.; Gao, T.; Wang, S.; et al. REST: Embracing the Rust Programming Language for Modern Electronic Structure Theory. Chin. J. Chem. Phys. 2025. DOI: 10.1063/1674-0068/cjcp2510156

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张颖（Igor Ying Zhang）

复旦大学教授 | 化学理论研究中心（RCCT）副主任

张颖

张颖教授获厦门大学与瑞典皇家理工学院（KTH）双博士学位，曾在德国马普学会弗里茨·哈伯研究所从事博士后研究，后成为独立课题组负责人。发表论文80余篇，出版国际上首部双杂化泛函专著《A New-Generation Density Functional》（Springer），获国家自然科学基金杰出青年科学基金和中国化学会理论化学青年奖。

研究方向

开发高精度密度泛函理论方法及其软件，解决挑战性化学问题。

  • 双杂化泛函（xDH & R-xDH）： XYG3 系列泛函的主要创始人，实现了主族化学精度，拓展至强关联体系。
  • 交叉熵校正 MC-PDFT： 提出广义杂化多组态对密度泛函方法，以CASSCF计算成本达到CASPT2精度。
  • 高性能软件： 主导开发 REST，首个基于 Rust 语言的电子结构软件包。

团队与项目

联系方式

地址： 上海市淞沪路2005号 复旦大学化学系
邮箱： igor_zhangying@fudan.edu.cn | ORCID： 0000-0002-8703-1912

代表性论文

  1. Zhang, I. Y.; Xu, X. A New-Generation Density Functional, Springer, 2014.
  2. Li, Z.; Gao, T.; Wang, S.; …; Zhang, I. Y.; Xu, X. REST: Embracing Rust for Modern Electronic Structure Theory. Chin. J. Chem. Phys. 2025. doi
  3. Zhang, Y.; Xu, X.; Goddard, W. A. PNAS 2009, 106, 4963.
  4. Zhang, I. Y.; Xu, X.; Jung, Y.; Goddard, W. A. PNAS 2011, 108, 19896.
  5. Zhang, I. Y.; Rinke, P.; Perdew, J. P.; Scheffler, M. Phys. Rev. Lett. 2016, 117, 133002.
  6. Zhang, I. Y.; Xu, X. WIREs Comput. Mol. Sci. 2021, 11, e1490.
  7. Wang, Y.; Li, Y.; Chen, J.; Zhang, I. Y.; Xu, X. JACS Au 2021, 1, 543.
  8. Wang, Y.; Lin, Z.; Ouyang, R.; Jiang, B.; Zhang, I. Y.; Xu, X. JACS Au 2024, 4, 3205.
  9. Feng, R.; Zhang, I. Y.; Xu, X. Nat. Commun. 2025, 16, 235.
  10. Cai, S.; Weng, J.; Zhang, I. Y.; Zhu, Y. JACS Au 2025, 5, 4491.

完整列表： Google Scholar | Scholarmate

© 2025 张颖研究组

在研项目

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1. DFT-Net：专用—通用 DFT 基础模型

开发 DFT-Net，一个用于智能构建高精度密度泛函的 AI 基础模型。

目标： 建立新的 AI-DFT 范式，在保持第一性原理可解释性的同时实现化学精度（~1 kcal/mol）。

DFT_AI

2. 精准化学数据库构建

利用 REST 平台系统生成高保真数据集，解决复杂化学体系可靠数据稀缺的问题。

  • 2.1 高效实现高水平波函数方法
  • 2.2 准粒子（BSE@GW）方法计算电离能、电子亲和能和激发态
  • 2.3 自然语言驱动的智能计算平台与数据库代理

3. 物理约束的高阶泛函描述符

设计包含 虚轨道 和 多组态 效应的新型描述符，瞄准 Jacob 阶梯顶端。

  • PT2 以上的第五阶描述符（BGE2, osRPA）
  • 基于 MC-PDFT 的多组态描述符（自然轨道熵）
  • 受 GW/BSE 启发的准粒子描述符

4. 下一代智能电子结构平台

整合项目 1-3 为统一、易用的生态系统。

DFT_NET
  • 将 REST 升级为智能电子结构平台
  • 云端高通量自动化计算
  • 实现 “数据 → 算法 → 理论” 闭环

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研究团队

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研究员

### 冯儒林 冯儒林

助理研究员 — MC-PDFT 方法发展
个人主页

### 颜文杰 颜文杰

助理研究员 — 机器学习算法、XPaiNN、REST 培训
个人主页

### 祝震予（Andrew J. Zhu） 祝震予

博士后 — GPU 算法、REST 优化
个人主页

### 蔡升阳 蔡升阳

博士后 — XO-REST 方法在复杂生物体系中的应用
个人主页

博士与硕士研究生

### 李亚静 李亚静

博士生 — 增强采样、XPaiNN 机器学习势
个人主页

### 李之韵 李之韵

硕士生 — ISDF 低标度 HF/xDH 算法
个人主页

### 赵懿璘 赵懿璘

博士生 — XO-PBC 嵌入方法
个人主页

### 虞凌岳 虞凌岳

博士生 — RO-xDH 方法在 REST 中的实现
个人主页

### 杨海贝 杨海贝

博士生 — 面向复杂体系的智能计算代理
个人主页

### 林子涵 林子涵

博士生 — RRS-PBC、周期性体系的机器学习哈密顿量
个人主页

### 梅诗玥 梅诗玥

博士生 — 赝势与 PCM 在 REST 中的实现
个人主页

### 邹嘉沛 邹嘉沛

硕士生 — 相对论方法（SOC, X2C）在 REST 中的实现
个人主页

### 徐弋洲 徐弋洲

博士生 — 色散校正密度泛函的发展与应用
个人主页

### 陈礼明 陈礼明

博士生 — xDH + QM/MM 光谱模拟
个人主页

### 陈方航 陈方航

博士生 — 机器学习密度泛函（DFT-Net）
个人主页

### 高琪芮 高琪芮

博士生 — GW/BSE 在量子计算机设计中的应用
个人主页

往届成员

曾在课题组工作、现已毕业或离站的成员。

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REST 容器下载

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2025 年 workshop 版

关于 REST

REST（Rust-based Electronic Structure Theory）是全球首个完全基于 Rust 语言的电子结构软件包。

源代码与文档： gitee.com/restgroup

当前版本：v2025.01

项目详情
版本2025.01（Workshop 版）
发布日期2025 年 11 月 28 日
存储阿里云 OSS

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Apptainer/Singularity 镜像

Conda

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快速安装

Conda

conda create -n rest python=3.11 -c conda-forge
conda activate rest
conda install rest -c restgroup -c mokit -c conda-forge

Docker

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docker load < rest_2025.01.tar.gz

Apptainer/Singularity

wget -O rest_2025.01.sif "https://rest-package-image.oss-cn-hangzhou.aliyuncs.com/apptainer/rest_2025.01.sif"
singularity exec rest_2025.01.sif rest --version

引用

Li, Z.; Gao, T.; Wang, S.; et al. REST: Embracing the Rust Programming Language for Modern Electronic Structure Theory. Chin. J. Chem. Phys. 2025. DOI: 10.1063/1674-0068/cjcp2510156

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