平均场理论是统计物理中处理多体问题最为常用的工具。在高分子体系中，几十年来，基于高斯链模型的自洽平均场理论在研究高分子体系中的诸如微观相分离，受限下的自组装等非均匀相的热力学平衡态问题中取得了广泛的成功。然而由于高斯链(Gaussian chain)模型完全忽略了高分子链的刚性效应，使的基于它的自洽场理论无法用于描述DNA分子，共轭高分子，蛋白质等刚性或半刚性高分子系统，另外其缺乏高分子取向信息也使得其很难被用于研究包含有各向异性取向相互作用的液晶态高分子体系。蠕虫链(wormlike chain)是一种更为普适的高分子粗粒化模型，其引入了描述链刚性的持续长度，并同时包含有空间和取向自由度，因而非常适合处理上述问题。然而实际应用蠕虫链自洽场方法时，其传播子所对应的是高达六维的偏微分方程，并且空间与取向算符高度耦合在一起，至今为止，基于蠕虫链模型的自洽场数值计算方法方面的工作还处在起步阶段，已有的理论和计算工作大多都只能假设体系存在某种对称性从而将体系的维度降低，以避开计算量过大的困难。最近几年，与我们的合作者一道，我们提出并发展了一套适用于周期性结构三维蠕虫链数值自洽场计算方法，并以此开发了具有大规模并行计算能力的数值程序包，之后以此为工具，首次将蠕虫链自洽场计算拓展到全空间，系统的研究了刚柔两嵌段共聚物熔体的自组装，并完整绘制了包含体心立方，柱状相，双联通相，层状相以及在两嵌段共聚物自组装中很少见的A15球状相在内的平均场意义上的相图。　　与周期性的体相相比，受限体系中高分子的构象统计和所形成的有序结构同样是高分子物理关心的一个基本问题。目前的理论研究工作主要集中在高斯链模型的受限效应上。然而高斯链完全忽略高分子在小尺度上的信息，仅能给出在回转半径尺度上的受限性质预测。在如病毒、MOF的分子笼或光电子器件这些受限体系中，受限尺寸接近高分子在微观上的特征尺度-持久长度lp，此时链刚性对体系热力学性质的贡献变得不可忽视，因而理论研究必须采用蠕虫链模型。由于受限体系往往有复杂的边界条件，与周期性的体相相比，对应的传播扩散方程的求解变得更为困难，长期以来没有能够很好处理这一问题的数值算法，为了解决这一问题，受高斯链模型中单链平均场(single chain in mean field)算法的启发，我们首次将此算法拓展到蠕虫链模型，结果发现单链平均场对于处理受限体系具有非常大的灵活性，其算法的计算量比直接求解扩散方程大大降低，同时避免了数值计算稳定性的问题。单链平均场算法本质上是一种结合了平均场近似和蒙特卡罗模拟技术的复合方法，通过对外场内的单链分子的微观构象进行系综统计采样，以计算体系的热力学量，由于这种方法天然具有粗粒度并行特性（通过多个独立系综同时进行采样），因而具有很高的并行计算效率，对于处理较大体系具有相当的技术优势。利用单链平均场方法，我们研究了液晶态高分子刷在压缩受限下的响应行为，模拟结果表明高分子链的刚性和接枝密度对于高分子刷的响应行为有重要的影响。我们证明，不同于高斯链模型，由半柔性高分子组成的高分子刷在压缩过程中，会产生特有的弯曲到倾斜相转变，从而使得关于接枝平面法向轴的旋转对称性发生破缺。