本论文针对单分子力谱探测中需要进行多次重复测量，导致工作量巨大甚至难以完成的问题，发展了一种全新的快速平行大通量单分子磁力谱系统，用以同时测量几十个甚至几百个生物单分子力学事件。　　 这一快速平行大通量单分子磁力谱装置，通过模仿电子显微镜电子透镜部件，设计了全新的磁场源线圈产生磁场，其中心轴为空心设计，便于利用倒置显微镜光路进行磁珠空间位置探测。通过有限元分析与线性霍尔元件实验测量相结合的方法，可以确定该装置在样品区域（直径1mm的范围可以产生一较为均匀的作用力）；同时有限元分析的方法也可以得出该装置对M280磁珠可以产生最大约20pN的作用力，同时通过检测连接了一定长度dsDNA的磁珠水平方向的振幅以及自由磁珠z方向运动速率，也从实验中测量验证了该系统对磁珠产生的磁场力，与理论计算获得的相一致。同时通过模仿相机闪光灯电路，使用瞬时高压对磁场源线圈进行驱动，使得该装置可以在5ms以内对磁珠产生约20pN的持续稳定作用力。新构建的快速平行大通量单分子磁力谱系统利用互相关系数比对法计算倒置明场显微镜下磁珠衍射斑变化，对磁珠进行z方向空间定位，本装置可以探测到磁场中磁珠相对物镜5nm的位置变化。　　 将该装置应用于生物学研究中，首先将其用于单根双链DNA分子的拉伸，同时测量了多于50根单分子双链DNA在不同外力下的伸展长度，成功验证了双链DNA长度与外力的对应关系（Worm Like Chain模型），也证明了新构建装置在研究实际生物样品时的能力。　　 在将新构建的快速平行大通量单分子磁力谱系统应用于测量生物素与链霉亲和素相互作用，这一在单分子力学实验中广泛应用的连接手段时，通过单分子力谱实验数据研究结合能量图谱以及状态转化的动态理论分析验证了生物素与链霉亲和素之间相互作用能量图谱存在三个势垒的推测，即说明生物素与链霉亲和素相互作用同时存在三个不同的寿命，通过对实验数据的分析获得了生物素与链霉亲和素在不同恒定外力作用下的三个寿命的数值。　　 新构建系统还被进一步应用于研究病毒融合肽与细胞膜相互作用，这一病毒侵染细胞的关键问题。首先，通过使用玻片表面制备的平面磷脂双分子层来模拟细胞膜，并对流感病毒融合肽进行了亲水化及生物素标记，从而制备了适用于新构建快速平行大通量单分子磁力谱系统研究的样品体系。在此基础上，测量了在不同恒定外力作用下融合肽在磷脂双分子层中的停留时间，即融合肽与磷脂膜的相互作用寿命。从而，为构建融合肽与细胞膜相互作用的能量图谱提供了必要的参数，促进了对融合肽导致病毒与胞膜融合（病毒感染的关键步骤）物理机制的全面阐述与理解。