细胞膜是细胞的重要组成部分,是维持细胞正常生命活动的重要结构基础,在物质运输、信息传递、代谢调节及能量转换等生命代谢活动中发挥重要作用。构建合理的细胞膜计算模型可以更直观地描述细胞膜分子水平上的结构和动力学行为,是明晰细胞膜功能的重要手段。目前,常用的细胞膜计算模型包括全原子模型和粗粒化模型,可受限于所能达到的时间和空间尺度,较难描述真实细胞膜性质,鉴于此,本论文以课题组前期基于常规分子动力学模拟耦合自洽场理论的杂化粒子场方法（MD-SCF方法）构建的单纯脂质双层计算模型为基础,发展了含胆固醇的脂质双层模型,本工作有助于在微观水平上进一步揭示真实细胞膜的微观结构和动力学行为。MD-SCF方法将分子动力学模拟中计算成本最高的粒子间成对相互作用的计算替换为粒子与密度场之间相互作用的计算,因而计算效率更高,能够在更长的时间尺度上模拟更大空间尺度上的复杂膜体系,为细胞膜计算模型的构建提供了全新视角。本论文的主要研究内容包括:基于MD-SCF方法构建仅含二棕榈酰磷脂酰胆碱（DPPC）的细胞膜计算模型,研究其结构和动力学性质,通过与已有模型性质的比较,确定基于MD-SCF方法构建脂质双分子层模型的可靠性;基于MDSCF方法构建含胆固醇和DPPC的双组分细胞膜计算模型,通过大量分子动力学模拟优化该模型中描述粒子与粒子密度场之间的相互作用参数,将MD-SCF方法下模拟的结构和动力学性质与常规粗粒化Martini力场下的模拟结果进行对比,验证优化后参数的可靠性;放大MD-SCF方法构建的DPPC体系及含胆固醇和DPPC双组分体系的计算模型,在更长时间尺度上研究细胞膜的结构和行为;探究胆固醇对脂质双层膜性质的影响,同时考查MD-SCF方法的计算效率。研究结果表明:与常规粗粒化Martini模型相比,基于MD-SCF方法构建的细胞膜模型能够较为精确地描述含胆固醇的脂质双层结构,同时MD-SCF方法能够以数十倍的计算效率优势模拟更大尺寸的复杂膜体系。本研究还表明,胆固醇的加入会导致每磷脂面积降低,磷脂厚度增加,磷脂烷基链尾的有序度增加,脂质双层流动性降低。本工作的研究结果,将为今后构建包含膜蛋白等其他多组分细胞膜的超大计算模型提供可靠的模型参数及流程方法,为还原真实生物膜环境提供支持。