在实际的材料应用过程中和生物体内,高分子的受限都是一个非常普遍的现象。高分子的受限行为可以分为一维受限、二维受限和三维受限三个类型。近年来,高分子在受限环境中的动力学和构象受到了广泛而深入的研究。一方面,它能够帮助我们更好地理解许多生物学现象；另一方面,它在某些前沿的科技领域有着光明的应用前景,比如,高分子穿越纳米孔道动力学的研究对下一代基因测序技术的发展就起着至关重要的作用。本文采用计算机模拟的方法,对高分子穿越折线型纳米孔道的动力学和含有多配体高分子链的吸附动力学和构象进行了研究。下一代基因测序技术发展的一个关键问题是,如何有效地降低DNA的穿孔速率,使DNA上的碱基单元能够一个一个的穿过纳米孔,从而可以被准确的检测出来。本文的第三章中,应用二维朗之万动力学的模拟方法,我们对外加电场力驱动下高分子链穿越折线型纳米孔道的动力学行为进行了研究。由于高分子链和孔道墙粒子存在着较强的相互作用力,因此,和穿越直线型纳米孔道相比,高分子链穿越折线型纳米孔道的动力学有显著的变化。在模拟中,我们采用了五种不同的折线型纳米孔道,每一种类型的纳米孔都对应着一个弯曲角θ。我们对高分子链的穿孔时间和穿孔成功率与θ的变化关系进行了研究。和直孔相比,折线型纳米孔的穿孔时间会随着θ角的增大而显著的增长,穿孔速率得到了有效的降低,这个结果跟之前的实验是相一致的。本文的第四章,我们对含有多个配体的高分子链在含有多个受体的膜表面上的吸附行为进行了研究。早在1998年,哈佛大学的Mammen教授等人研究发现,多个相同配体-受体的相互作用普遍存在于生物体内,并提出了生物体内的多价态结合(multivalency)的理论。这个理论认为,生物分子或者生物表面之间的结合,是瞬时的多配体-受体的多价态作用的结果。尽管多种多配体高分子已经被合成出来并且对它的吸附行为进行了大量的实验研究,但是,多价态理论的物理机理依然不明确。Frenkel教授等人研究发现,多配体高分子链或者是多配体纳米粒子,对含有多个吸附位点的膜的吸附具有选择的特性。我们的研究结果,跟他们的理论和实验工作是相吻合的。除此之外,我们发现,对于Φ=0.20的链,当平面的受体密度φ增大的时候,高分子链的均方末端的会出现一个极大值。当链上的配体密度增加到0.34的时候,极值点所对应的φ会减小。分子链的尺寸和链长也是有一定的标度关系的。标度指数会随着φ的增大而减小。随着φ的增加,吸附达到平衡所需要的时间会逐渐减少。但是,当φ增大到一定程度的时候,吸附达到平衡所需要的时间将不再随着φ的增大而降低。