物质从微观到宏观的演化过程中会经历一系列结构和性质上的改变.结合"Big-Bang"、"Basin-Hopping"和DFT 方法,我们研究了CuN 原子团簇随原子数目增多的构型和性质演化规律,发现其从线型、平面、双层、二十面体、到双二十面体等发生一系列结构突变,初步揭示了其结构和性质随原子数增多的演化规律;研究了Cu 原子团簇在构型发生突变时相关电子性质的变化规律,发现一些被广泛接受的近似规则,如最大极化率原理、化学硬度与电离能的关系、化学软度与极化率等,在构型突变这种特殊情况下,不再成立,而运用Jellium模型能很好地解释了生长过程中的构型变化.团簇中处于不同位置的原子和分子具有不同的极化性质,我们发展了研究原子和分子团簇体系中单个原子或分子的极化性质的物理模型,结合第一性原理计算,研究了一些典型团簇体系的极化性质,发现电子离域范围可以作为一个参数,很好地描述不同异构体间极化性质的差异.