伴随着DNA测序技术的深入研究,快速、廉价而有效的纳米孔测序技术已引起了人们的广泛关注。本文以四种单个脱氧核苷酸分子为研究对象,采用密度泛函和非平衡态格林函数相结合的方法,通过对四种脱氧核苷酸分子横向电流、I-V曲线、HOMO-LUMO能级、透射谱等的计算,得到了一些有价值的研究成果。　　1)综述了传统的DNA测序和新一代纳米孔测序技术的研究进展,分析了目前研究现状中的一些问题。简单介绍了密度泛函和非平衡态格林函数的基本理论,并对本论文所用软件作了简要说明。　　2)讨论了四种单个脱氧核苷酸分子直接耦合于两Au电极间时电极距离对分子电子结构和横向电流的影响,计算了四种脱氧核苷酸的 I-V特性曲线和透射谱。计算结果表明:电极距离小于1.55nm时,电极距离对脱氧核苷酸分子的电子结构影响较大;当电极距离大于1.55nm时,LUMO和HOMO附近各能级的变化趋于平缓,电子能隙变化非常小。电极距离固定时,较低偏压(0.1-0.8V)不会改变四种脱氧核苷酸分子的相对电流大小;偏压较大时(0.8-1.0V),T和C的电流迅速增加并远大于A和G。　　3)为了与实验结果比较,我们在左侧电极引入了功能化电极分子。通过移动左侧电极计算了电极距离对四种单个脱氧核苷酸分子电流的影响。计算结果表明:当用胞嘧啶通过硫原子修饰左侧电极时,分子电流的衰减曲线与实验结果在形状上保持一致。当电极距离增加到一定程度时,四种单个脱氧核苷酸分子的电流随电极距离的变化均可以通过相同的指数函数来表示。虽然其 I-V曲线的变化较为复杂,但其相对电流大小与利用密度泛函理论得到的结果相一致。