在自然界中，溶液是物质存在的主要形式之一。溶剂化是一种常见的物理现象，即一种分子(溶质)均匀的分布在另一种分子(溶剂)中。这种现象使得最初的溶质A与溶质A之间的相互作用变成为A和B之间的相互作用。从热力学上来说，溶剂化会生成相应的溶剂化结构。溶剂化会影响到溶质的结构，进而影响它的化学性质和生物活性。从统计上来说，生成的这种溶剂化结构各种各样成千上万并且处在不断的变化之中。因此，溶剂化问题一直是多年来科学研究中的焦点与难点之一。由于高分子本身结构就很复杂，其溶剂化问题更加缺乏研究。本论文采用分子模拟的方法，从相互作用和构象态跃迁行为两个方面对高分子的溶剂化问题进行了较为深入的研究。此外我们还对高分子模拟的力场和模型进行了一些基础讨论。主要工作成果如下：　　 1.以联苯聚乙烯溶液为例，从溶剂、溶质、溶剂和溶质相互作用结构3个方面考察了高分子溶剂化结构的细节。当联苯分子十分邻近聚乙烯时，它的苯环间的二面角的最可几值由32度变为27度。在第一溶剂化壳层内，联苯主轴与聚乙烯主链的取向角有两个最可几的角度。它们分别出现在0度和61度左右。这个取向角很好的描述了高分子与溶剂的相互作用结构。数据表明溶质与溶剂距离越近，聚乙烯反式构象比例越多，高分子链越伸展。　　 2.通过对键长、键角和二面角的统计分析，提出高分子在溶液中的回转半径要略微大于其在熔体中的情况的原因。该原因不是出现了新的构象态或者原有的构象态缺失了，而是各个构象态的出现概率发生了变化。这个现象主要是由链中部第一壳层内的第一类溶剂分子引起的。　　 3.高分子构象态跃迁实质上是从一种低能量的稳定结构出发经过高能量的不稳定结构，然后运动到另外一种低能量的稳定结构的过程。这里的高能构象结构就是过渡态，因此可以用过渡态理论来解释。过渡态理论的数学表达式为Eyring方程。从一种低能量的稳定结构运动到高能量的不稳定结构这一部分过程，我们称之为“浅度跃迁”。浅度跃迁是和能垒直接相关的。　　 4.通过追踪轨迹文件，我们发现一次浅度跃迁可以分成“等待阶段”和“跳跃阶段”两个部分。不同构象态间的能垒对等待阶段有明显影响而对跳跃阶段的影响不明显。在跳跃阶段中，由于它是一个构象态越过能垒的实质过程，所以会对应有该过程的跃迁路径和跃迁时间。不同环境、温度和跃迁种类会有不同的跃迁路径长度，但是研究发现他们的跃迁时间却是一个恒定值。随着温度的增加，跃迁路径将会从出发角和到达角两个方向上增长。与过去的频率速度不同，我们根据跃迁的路径长度和时间提出了构象态跃迁中的旋转速度。旋转速度比频率速度更加仔细的描述了跃迁中的结构信息。　　 5.高分子链端基的跃迁速度大于链中部的构象态跃迁速度，结果支持Helfand的研究。在考察构象态跃迁关联性时，可以根据跃迁速度来设定合适的观测时间，它们之间的关系是t=0.5+0.25/v，在这个观测时间下，跃迁的关联性更加明显。　　 6.以预测丙烯酸(AA)和马来酸(MA)的共聚物的抗沉淀性能为例，对溶剂化结构的应用做了尝试。在研究AA-MA共聚物时，讨论了共聚物中MA含量和共聚序列对共聚物分子柔顺性和除垢能力的影响。研究发现，在完全电离的情况下，MA含量越多，MA连续序列越长，除垢能力越强。此外，研究还发现PAA除垢能力的有效性随着分子量的增加不断减少。　　 7.以聚乙烯的真空单链和熔体为模型进行模拟，比较了COMPASS全原子、COMPASS联合原子、GROMOS96和OPLS力场在描述高分子微观性质上的差别。通过各个力场在描述聚乙烯时所得到的不同的微观性质值，如描述整体尺寸的均方根回转半径(Rg)、末端距(R)、特征比C∞以及描述局部结构的键长、键角和二面角，发现COMPASS全原子模型与实验值最为接近，GROMOS96和OPLS在模拟聚乙烯的微观性质上效果比较接近，并且它们与实验值较为接近，而COMPASS联合原子模型与实验值相差较大。　　 8.通过对聚乙烯的真空单链模型的分析我们发现，体系的平衡时间要受到力场、模型、温度和势垒的影响。COMPASS全原子平衡时间最长；COMPASS联合原子平衡时间最短；Gromacs与OPLS类似，它们的平衡时间介于COMPASS全原子和COMPASS联合原子之间。　　 9.通过对以往力场的综述讨论，看到随着各个学科研究的不断深入，所需要研究的体系越来越复杂，要求的精度越来越高。在保证相当精度的条件下，“求全”型的分子力场要想涵盖所有我们所需要研究的体系常常是件十分困难的事情。2003年问世的DirectForce Field软件包能够便捷的建立针对某一特定分子体系，并且有相当精度的分子力场，它的出现为分子力场从“求全”转为向“求精”发展提供了可能。