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聚电解质凝聚一直以来备受关注,原因之一在于反离子行为的复杂性,即反离子如何平衡电解质的电荷。关于聚电解质凝聚问题的研究一直集中在DNA凝聚方面,而且单分子实验给出了诸如DNA凝聚过程呈现不连续性等有意义的结果,亟待理论工作揭示其物理机制。基于凝聚反离子强关联性质,建立DNA分子凝聚强关联模型,基于该模型并利用Monte Carlo模拟方法研究DNA分子凝聚相关性质。凝聚过程中,凝聚构象回转半径“台阶式”变化,DNA凝聚过程呈现不连续性;片段自相关定量表征DNA凝聚构象中成环数目,凝聚相图表明DNA凝聚构象大多数为复杂花样结构,凝聚成环的概率较小。最近的荧光单分子实验测得9.18nm长度DNA分子的张力约为6pN,考虑误差±5pN,力的范围为1~11pN,理论值为25.4pN,实验值与理论值差别很大。为探究其原因,利用Monte Carlo模拟方法,开展以下工作:(1)建立DNA微力学弹簧模型,研究DNA分子欧拉临界力。同时考虑温度、kink结构对DNA分子欧拉临界力的影响。模拟结果表明温度、kink结构会影响其欧拉临界力,温度能够使DNA“变软”,即弯折刚度变小,使得其临界力变小,DNA局部变软或出现缺陷形成kink结构导致其受力减小,激发能越低越容易出现柔性缺陷结构。(2)在已建立的DNA微力学模型基础上,考虑单双链结合处,双链被解链,导致单链变长,从而导致双链受力减小,本论文主要从该机制出发解决单分子实验遇到的困难。模拟结果表明:单双链连接处双链被打开形成单链,使得单链长度增加,导致单链上的拉力减小,但是连接点处双链打开这种机制,不能使测得拉力处在1~11p N范围内,因此该机制不是导致荧光单分子实验理论值与实验值不符的可能机制。