科研簡歷
分子動力學方法是在純物理和材料學中廣泛使用的、通過理論計算來有效獲得物質各種性質的一種方法。我們研究小組將該方法引用到地學中來，用於研究地球深部高溫高壓下物質的物理化學性質，為深入探討地球內部各種動力學過程提供基礎數據。因此，該研究綜合交叉性很強，屬於邊緣學科。目前我們集中研究水、熔體和外核液態鐵的動力學性質（包括粘滯度、擴散係數、熱導率等），並依據所獲得的性質與地球物理和地球化學方法獲得的結果相結合，探討地球深部所發生的動力學過程，如成礦流體運移、地幔交代、外核地磁發電機等
張毅剛曾在著名的美國卡內基地球物理實驗室做博士後和合作研究。主持過國家基金委青年基金、面上基金和傑出青年基金（60萬元）。在國際刊物上發表論文多篇，並獲得了較高的引用率。
工作經歷
1979－1983：北京大學地質系岩石礦物地球化學專業，學士學位。
1984－1985：法國洛林高等理工學院，碩士學位。
1985－1988：法國國家科研中心南錫岩石地球化學中心，博士學位。
1988－1989：美國卡內基研究院地球物理實驗室，博士後研究。
1989－1992: 中國科學院地質研究所助理研究員。
1992－1993: 中國科學院地質研究所副研究員。
1993－1999: 中國科學院地質研究所研究員。
1995.9－1996.6: 美國華盛頓卡內基研究院地球物理實驗室，訪問學者。
1999－現在: 中國科學院地質與地球物理研究所研究員。
2004.8－2004.12 日本愛媛大學地球動力學中心訪問教授。
2005.7.1－2005.9.27，日本愛媛大學地球動力學中心訪問教授
研究方向
通過第一原理分子動力學方法研究地球深部物質的物理和化學性質，不同物相之間的元素配分
科研項目
博士及博士後期間主要從事各種成分流體在高溫高壓下的物理化學性質研究。
1990.1~1992.12，主持國家基金委青年基金，《高溫高壓下不混溶流體與變質矽質大理岩相互作用的實驗研究》。
1990.1~1992.12，參加國家基金委面上項目，《中國東北地區鉀質玄武岩和鉀交代研究》
1994.1~1996.12，主持國家基金委面上項目，《高溫高壓下不混溶流體的滲透研究》。
1994.1~1996.12，參加國家基金委面上項目，《燃煤電廠排放的潛在有毒痕量元素對環境的影響》。
1995年9月至1996年6月赴卡內基研究院地球物理實驗室，利用活塞筒式高溫高壓釜對斜方輝石－鎂橄欖石－H2O系統進行了詳細的研究，重點研究與斜方輝石和鎂橄欖石平衡的水的成分。
1996年7月獲中科院院長特別資助項目的支持，《高溫高壓下流體的物理化學性質的分子動力學研究》。
1998.1－2001.12年獲國家基金委傑出青年基金項目《高溫高壓下流體動力學性質的分子動力學研究》
2004.8－2004.12被邀作為訪問教授，赴日本愛媛大學地球動力學中心，用分子動力學方法研究地幔礦物Akimotoite的各向異性。
2000.1~2005.12，參加科技部973項目，從柏林、郭敬輝，《大陸深俯衝》，二級課題負責人。
2003.1~2008.12，參加國家自然科學基金委員會創新研究群體，朱日祥，《地球磁場與地球外核動力學》。
2005.7.1~2005.9.27，被邀作為訪問教授，赴日本愛媛大學地球動力學中心，用分子動力學方法研究礦物的狀態方程。
2006.1~2009.12，參加國家自然科學基金委員會重點項目，段振豪，《分子水平上計算機模擬地質流體的物理化學性質和地球化學行為》。
2007.1~2009.12，主持國家基金委面上項目，《方鎂石狀態方程參數的分子動力學研究》。
2009.1~2011.12，主持中國科學院知識創新工程重要方向項目《深部過程與岩石圈演化》下屬課題《地球早期歷史對地球深部的制約》。
2013.1~2016.12，主持國家基金委面上項目《地球形成早期核幔分異平衡程度研究》
獲獎榮譽
1992年獲得中國礦物岩石地球化學學會侯德封獎
1993年獲得中國科學院青年科學家獎一等獎
1994年獲團中央中國青年科學家獎提名獎
2007年獲2006年度國家自然科學二等獎（排名第二，項目名稱《岩石剩磁機理與古地磁場》）
代表論著
Zhang YG and Frantz JD (1987) Determination of homogenization temperatures and densities of supercritical fluids in the system NaCl-KCl-CaCl2-H2O using synthetic fluid inclusions. Chemical Geology
Frantz JD, Mao HK, Zhang YG, et al. (1988) Analysis of fluid inclusions by X-ray fluorescence using synchrotron radiation. Chemical Geology
Zhang YG and Frantz JD (1989) Experimental determination of the compositional limits of immiscibility in the system CaCl2-CO2-H2O at high temperatures and pressures using synthetic fluid inclusions. Chemical Geology
Frantz JD, Zhang YG, Hickmott DD, and Hoering TC (1989) Hydrothermal reactions involving equilibria between minreals and mixed-volatiles. I) Techniques for experimentally loading and analyzing gases and their application to synthetic fluid inclusions. Chemical Geology
Zhang YG and Frantz, JD (1992) Hydrothermal reactions involving equilibria between minerals and mixed-volatiles. II) Investigations of fluid properties in the CO2-CH4-H2O system using synthetic fluid inclusions. Chemical Geology
張毅剛（1992）變質過程中流體作用的實驗研究。礦物岩石地球化學通訊
張毅剛（1992）人造氣液包裹體方法在研究各種熱液的物理化學性質中的套用。 地質科學
張毅剛（1992） 拉曼光譜在分析氣液包裹體中的氣體成分中的套用。岩礦測試
張毅剛，鄂莫嵐（1992） Pearce元素比在研究中國東部新生代玄武岩岩石化學演化中的套用。岩石學報
Zhang, Y.G. (1992) Experimental determination of the interaction between the siliceous marble and the immiscible fluid NaCl-CO2-H2O at high temperatures and pressures：Preliminary results. Scientia Geologica Sinica
張毅剛（1993） 不混溶流體與變質矽質大理岩相互作用的實驗研究。岩石學報
郭敬輝，翟明國，張毅剛，李永剛，閻月華，張雯華（1993） 懷安蔓菁溝早前寒武紀高壓麻粒岩混雜岩帶地質特徵、岩石學和同位素年代學。岩石學報
張毅剛（1994）不混溶流體與變質矽質大理岩相互作用的實驗研究。科學通報
張毅剛，鄂莫嵐（1994） 中國東部新生代玄武岩及其地幔包體的氧逸度。岩石學報
張毅剛（1996）地球內部流體的動力學過程與機制。科學通報
張毅剛（1997）高溫高壓下兩元系H2O-CH4的摩爾體積。地球科學
(Zhang Y.-G., 1997, Molar volumes of the binary system H2O-CH4 at high temperatures and pressures. Scientia Geologica Sinica
郭永貴和張毅剛（1998）高溫高壓下水的剪下粘滯度的分子動力學研究。岩石學報
張毅剛和聶高眾（1998）直至核幔邊界的Mg2SiO4成分熔體剪下粘滯度的平衡分子動力學研究。岩石學報
Guo YG, Nie GZ and Zhang YG (1998) Equilibrium molecular dynamics calculations of the shear viscosity of water at high temperatures and pressures. Scientia Geologica Sinica
Dubessy J, Moisette A, Bakker RJ, Frantz JD, and Zhang YG (1999) High-temperature Raman spectroscopic study of H2O-CO2-CH4 mixtures in synthetic fluid inclusions: First insights on molecular interactions and analytic implications. European Journal of Mineralogy
Zhang YG, Guo GJ, & Nie GZ (2000) A molecular dynamics study of bulk and shear viscosity of liquid iron using embedded-atom potential. Physics and Chemistry of Minerals
Zhang YG and Frantz, JD (2000) Enstatite-forsterite-water equilibria at elevated temperatures and pressures. American Mineralogist
Zhang YG and Guo GJ (2000) Molecular dynamics calculation of the bulk viscosity of liquid iron-nickel alloy and the mechanisms for the bulk attenuation of seismic waves in the Earth’s outer core. Physics of the Earth and Planetary Interio
張毅剛（2000）地球外核動力學性質研究。中國科學基金
張毅剛（2000）外核液態鐵粘滯度的分子動力學研究。地學前緣
Guo GJ and Zhang YG (2001) Equilibrium molecular dynamics calculation of the bulk viscosity of liquid water. Molecular Physics
Guo GJ, Zhang YG, Refson K, and Zhao YJ (2002) Viscosity and stress autocorrelation function in supercooled water: a molecular dynamics study. Molecular Physics
Guo GJ, Zhang YG, and Zhao YJ (2003) Comment on “Computation of the viscosity of a liquid from time averages of stress fluctuations” Physical Review E
Guo GJ, Zhang YG, and Zhao YJ (2003) Molecular dynamics simulations of filled and empty cage-like water clusters in liquid water and their significance to gas hydrate formation mechanisms, 化工學報
趙亞娟、張毅剛、郭光軍、Refson, K (2004) NaAlSi3O8熔體粒子擴散行為壓力效應的分子動力學研究，岩石學報
趙亞娟、張毅剛、郭光軍、Refson, K (2004) 鈣長石成分熔體粘滯度和自擴散係數壓力效應的分子動力學研究，岩石學報
Guo GJ, Zhang YG, Zhao YJ, Refson K, and Shan G (2004) Lifetimes of cage-like water clusters immersed in bulk liquid water: A molecular dynamics study on gas hydrate nucleation mechanisms
Zhang YG, Guo GJ, Refson K, and Zhao YJ (2004) Finite-size effect at both high and low temperatures in molecular dynamics calculations of the self-diffusion coefficient and viscosity of liquid silica
Guo GJ, Zhang YG, and Refson K (2005) Effect of H-bond topology on the lifetimes of cagelike water clusters immersed in liquid water and the probability distribution of these lifetimes: Implications for hydrate nucleation mechanisms. Chem. Phys. Lett
Zhang YG, Zhao DP, Matsui M (2005) Anisotropy of akimotoite: A molecular dynamics study. Physics of the Earth and Planetary Interiors
Zhang YG, Zhao DP, Matsui M, Guo GJ (2006) Equations of state of CaSiO3 perovskite: A molecular dynamics study. Physics and chemistry of minerals
Guo GJ, Zhang YG, and Liu H (2007) Effect of methane adsorption on the lifetime of a dodecahedral water cluster immersed in liquid water: A molecular dynamics study on the hydrate nucleation mechanisms, J. Phys. Chem
Zhang YG, Zhao DP, Matsui M, Guo GJ (2007) Strong temperature dependence of the first pressure derivative of isothermal bulk modulus at zero pressure. Journal of Geophysical Research
Guo GJ, Zhang YG, Li M, and Wu CH (2008) Can the dodecahedral water cluster naturally form in methane aqueous solutions? A molecular dynamics study on the hydrate nucleation mechanisms
Guo GJ, Li M, Zhang YG, Wu CH (2009) Why can water cages adsorb aqueous methane? A potential of mean force calculation on hydrate nucleation mechanisms
Zhang YG and Guo GJ (2009) Partitioning of Si and O between liquid iron and silicate melt: A two-phase ab-initio molecular dynamics study. Geophysical Research Letters
Guo GJ, Li M, Zhang YG, and Wu CH (2009) Why can water cages adsorb aqueous methane? A potential of mean force calculation on hydrate nucleation mechanisms，Phys. Chem. Chem. Phys
李開華、張毅剛、郭光軍(2011) 純鐵狀態方程第一原理計算與外核密度虧損，地質科學
Guo GJ, Zhang YG, Liu CJ, and Li KH (2011) Using the face-saturated incomplete cage analysis to quantify the cage compositions and cage linking structures of amorphous phase hydrates
Zhang YG and Yin QZ (2012) Carbon and other light element contents in the Earth’s core based on first-principles molecular dynamics. Proceedings of the National Academy of Sciences
Liu, CJ, Zhang ZC, Zhang ZG, Zhang YG, and Guo GJ (2013) Effects of cage type and adsorption face on the cage-methane adsorption interaction: Implications for hydrate nucleation studies
Cui H, Zhang ZG, and Zhang YG (2013) The effect of Si and S on the stability of bcc iron with respect to tetragonal strain at the Earth’s inner core conditions. Geophysical Research Letters
