环境中的蛋白质、微生物等在表面发生不期望的累积时所造成的污染称为生物污染,广泛存在于生物医疗、传感检测、海洋船舶等领域,对能源、环境甚至人类的生命健康造成了极为不利的影响。本文从理性设计的角度出发,结合分子模拟与实验,对一系列肽基两性离子抗污染表面开展研究,主要结论如下:1)设计了一系列不同链长、不同电荷排布的两性离子肽,对其结构、抗蛋白吸附能力以及环境中二价盐的影响进行了考察。结果表明:在PBS缓冲液中,两性离子肽链长的增加可以提高其表面抗污染性能,但电荷排布带来的影响不明显;二价盐的加入会与带电氨基酸残基形成离子桥,降低修饰层的亲水性和抗污染能力,特别是对于同类电荷分布更集中的两性离子肽。2)为解决纯两性离子肽因局部静电相互作用而产生交联的问题,在两性离子单元KE（K:赖氨酸,E:谷氨酸）中引入不同亲水性的隔断基团X,构建隔断式两性离子肽KXEX或KX2EX2,并通过自组装单分子层法修饰到金表面。结果表明:X为亲水氨基酸时,会降低表面与污染物分子之间的粘附力,有利于抗污染性能的提高;而X为疏水氨基酸时,会破坏两性离子肽的水合层,降低两性离子肽的抗污染能力。3)为充分利用两性离子材料的亲水抗吸附能力和疏水材料的低表面能自清洁能力,设计了双壁垒式两亲两性离子肽。通过分子动力学模拟探究了修饰密度、疏水区域分布对表面结构、表面性质、表面与溶菌酶间相互作用的影响;在模拟的基础上,利用原子力显微镜和表面等离子体共振仪进行了实验验证。结果表明:疏水区域位于两亲两性肽中间区域时,表面修饰层与水合层的密度分布相对均匀,表面与污染物分子间相互作用力更小,有利于抗污染性能的提高。4)受润滑素蛋白的启发,设计了具有环形结构的两性离子肽,利用分子模拟考察了多肽浓度、离子强度、表面接枝密度等对环形两性离子肽结构和性质的影响,并对其与蛋白质间的相互作用能进行了分析。之后,借助表面力仪和表面等离子体共振仪进行了实验验证。结果表明:与直线形两性离子肽相比,环形两性离子肽两端固定的构象使其具有更少的链间交联,有利于水合层的保持;同时也避免了自由端与污染物的穿插,具有更为优异的抗污染性能。