扩散现象广泛存在于自然界中,并且对一系列物理化学反应的过程起着重要作用。随着高分子科学的发展,研究者们发现在高分子体系中,分子拥挤效应对其中的大分子的扩散有明显的影响,并由此影响到了很多高分子体系中的物理和化学过程,例如蛋白质在DNA链上搜寻目标、大分子配体在搜寻平面上目标等。对分子拥挤环境下的大分子扩散动力学研究有助于我们揭开对高分子体系的化学物理本质的理解。本文从以下二个方面研究了大分子在拥挤环境下通过扩散进行的不同物理过程：1.大分子在拥挤环境下的亚扩散在气体或者小分子液体中,分子扩散的均方位移与扩散时间成正比关系<r2(t)>)～t,而在大分子拥挤体系,如生物细胞中,研究者们观察到了大分子的亚扩散行为,即<r2(t)>～tα,α<1。本文中通过朗之万动力学模拟方法,研究拥挤剂粒子的浓度以及尺寸对体系中示踪粒子亚扩散指数和扩散系数的关系。2.蛋白质在拥挤环境下搜寻DNA上目标位点的动力学蛋白质分子在细胞拥挤环境中寻找DNA上特定位点的过程对DNA的转录、复制等过程中起重要作用。前人在研究此过程中提出促进扩散模型,即蛋白质交替进行溶液本体中的三维扩散和沿DNA链方向的一维扩散。我们在本文中利用朗之万动力学模拟方法,构建了简单的蛋白质在DNA链上通过促进扩散寻找目标位点的模型,研究DNA-蛋白质间的非特异性相互吸引强度和体系中分子拥挤剂浓度对蛋白质搜寻DNA链上目标的速率的影响。3.配体在拥挤环境下搜寻表面上目标位点的动力学在表面上发生化学物理过程,如细胞表面的分子识别中,反应中的配体搜寻表面上受体的过程有着重要作用。前人在研究中提出,配体在搜寻表面上受体的过程中交替进行三维扩散和吸附于表面的二维扩散。在本文中,我们构建了单个配体在分子拥挤环境下搜寻平面上目标位点的粗粒化模型,并通过朗之万动力学模拟,研究配体-表面间的非特异性相互吸引强度ε和体系中分子拥挤剂浓度(?)对搜寻时间<ttatol>的影响。