软物质分子相互作用的粗粒化方法研究是当前研究的热点问题。从介观尺度掌握分子相互作用对软物质材料大体系长时间的松弛行为、内吞行为的影响,对于指导设计新型聚合物基复合材料、纳米药物具有重要意义。传统的分子模拟技术难以达到相应的时空尺度,现有的粗粒化模型存在粗粒化程度不高、粗粒化过程繁琐、可移植性差等问题。本文针对软物质分子间相互作用进行粗粒化布朗动力学模型研究,分别以链、杆、膜和粒子为基本单元,以链与链、杆与链、杆与膜以及粒子与粒子的相互作用次序,开展了以下四个方面的研究工作:首先,对于聚合物熔体中链的缠结作用,利用滑动弹簧模型,改变缠结更新策略,实现对单分散熔体和熔于长链基体中的被探测链的松弛行为的模拟,表明单分散熔体中约束释放加速了聚合物链的介电松弛和粘弹性松弛,得到的松弛强度及松弛时间与文献实验吻合;提出了具有缠结寿命的单链滑动弹簧模型,自洽描述链的爬行动力学和约束释放,确定了缠结的寿命分布,得到的松弛结果与文献实验一致;针对非均匀体系引入排除体积相互作用实现了缠结数可变的多链滑动弹簧模型,能够模拟熔体的松弛行为及非线性剪切流下的解缠结等现象。其次,针对掺杂纳米杆的聚合物熔体中链与杆的相互作用,提出基于绝对节点坐标法和布朗动力学描述纳米杆运动的梁单元,与聚合物熔体模型结合,分别研究了未缠结熔体和缠结熔体中的扩散问题,表明在未缠结熔体中,纳米杆的扩散随链长增加而变慢,缠结熔体中,当纳米杆扩散速度相对于聚合物链慢时,聚合物链的松弛主导纳米杆的扩散行为,当纳米杆扩散速度远快于聚合物链松弛时,纳米杆平动扩散系数与聚合物链长度无关;当纳米杆体积含量较低时,相比于纳米杆不动情形,纳米杆的流动性加速了聚合物链的扩散;随着纳米杆体积分数进一步增加,聚合物链的扩散减慢,纳米杆对于聚合物链额外的缠结作用使体系的粘度显著增加。再次,提出了结合布朗动力学和绝对节点坐标法的粗粒化纳米杆和细胞膜模型,通过接触检测并建立LJ势能相互作用模型,确定了接触区域和相互作用力,描述了细胞膜的扩散运动,验证了提出公式的有效性;预报了锥形纳米杆不同尺寸端部与细胞膜碰撞产生的反弹或粘附行为;实现了配体-受体动态结合过程,表明配体-受体结合对于提高纳米杆的内吞效率具有重要作用;研究了两个纳米杆以协同内吞和分别内吞构型与细胞膜发生相互作用,当纳米杆相互作用强时,纳米杆倾向于粘附在一起协同内吞,当纳米杆与细胞膜相互作用强时,纳米杆分别内吞。最后,利用单层粒子磷脂膜模型开展了纳米粒协同内吞及利用协同关系实现靶向功能的研究,阐释了两个小纳米粒能够协同内吞而单个小纳米粒无法内吞的机理是两个纳米粒协同包裹与磷脂膜接触的边缘曲率更小导致包裹力更大;两个纳米粒在较强的受体-配体作用或处于特定浓度时可能导致磷脂膜破坏;当纳米粒相互作用强度较大,协同内吞效率因为软纳米粒可以结合形成更大的纳米粒而提高,当纳米粒间相互作用强度小,软的纳米粒需要克服更大的能量势垒从而导致协同内吞效率降低;将具有不同内吞性质的纳米粒复合,设计了不同配体修饰的复合纳米粒和通过物理吸附不同尺寸的纳米粒形成的复合纳米粒两种纳米药物,经分析设计的两种复合纳米粒都具有靶向功能。本文为实现软物质体系长时间和大空间尺度粗粒化模拟方法提供参考。