本论文介绍了一种粒子水平的介观模拟算法：多粒子碰撞动力学，并应用此方法研究了多孔介质中纳米链的扩散动力学行为，发现了一系列构型特征和幂次规律；建立信号分子媒介的捕食者介观模型，并且研究了扩散-捕获动力学性质，发现了一些有趣的动力学现象。　　在第一章中，首先简单论述了计算机模拟技术，接着简单介绍了数值模拟技术中几种常用的数值模拟方法，如基于NS方程的传统方法、蒙特卡罗方法、分子动力学方法、格子-波尔兹曼方法、耗散粒子动力学方法。　　在第二章中，首先详细介绍了MPC模型的基本算法，其中包括单组份系统和多组份系统。接着表明了算法具有保持质量、动量、能量守恒及相空间不变性，同时也说明了算法不满足角动量守恒，然后简单介绍了联合多粒子碰撞动力学(MPCMD)模型。最后介绍了Verlet迭代算法。　　在第三章中，应用联合多粒子碰撞动力学，模拟了在多孔介质中的纳米聚合物链扩散动力学性质。通过改变障碍物的拥挤程度，我们研究了聚合物链的结构、弛豫时间、扩散等特征。研究发现：聚合物链的平均长度与障碍物的体积分数φ成非单调函数关系,其中在幂指数关系中，具有很大的指数，这说明稠密的环境有助于拉伸聚合物链。当障碍物体积分数φ相对较小时，聚合物链以e指数函数关系从拉伸状态演化为稳定状态；当障碍物体积分数φ变大时，聚合物链以幂指数函数关系从伸展状态演化为稳定状态。我们也研究了依赖于聚合物链长度的扩散系数，并且也提出和讨论了多种比例关系。这些研究成果有助于我们更加深入的理解多孔介质中的聚合物链。　　在第四章中，应用混合多粒子碰撞动力学，模拟了由信号分子充当媒介的粒子间相互作用。研究了衰变系数、初始距离(d)、粒子半径(R)、能量参数(EA)等因素对捕捉时间tc的影响。研究发现：捕捉时间随着衰变系数的增加而增加；捕捉时间与初始距离呈幂指数关系tc∝dα，其中指数α依赖于信号分子的衰变系数；随着粒子半径的增加，捕捉时间也会增加，并且呈幂指数关系；同时，能量参数的增加可以减少捕捉时间。　　在第五章中，对MPC模型及其应用进行了总结。