细胞核中的DNA以受限状态存在。DNA受限于纳米通道是对此进行描述的典型物理模型。相关研究加深了人们对受限状态下大分子链构象的了解,同时也揭示了在实验上实现DNA的分离、检测甚至测序的可能性。环形大分子是大分子一种重要的拓扑结构。研究其受限不仅对于了解生物过程有重要意义,也为高分子链在受限空间中的理论的发展提供了新的方向。本文的研究围绕环形高分子链在纳米通道和吸附平面的构象性质和动力学行为。首先,我们通过理论解析和Langevin动力学模拟方法研究了环形大分子受限于圆柱形纳米通道中的构象性质,并与线形大分子进行了对比。用标度理论、blob理论以及Flory理论三种方法得到的环形链与线形链在中度受限的纳米通道中占据的长度与管径及链长的标度关系相同。基于blob理论,我们假定环形链以两条blob团串存在,blob尺寸为通道直径的一半。几何分析表明两条blob团串以螺旋形状存在时最稳定。此时环形与线形链在通道中所占据长度的比值R‖,r/R‖,l为0.575。Flory理论的推导结果则得到比值R‖r/R‖,l为0.630。这两个比值与我们的模拟结果0.584非常接近。这意味着相同条件下受限于通道中的环形高分子的伸展率比线形高分子高16.8%,与DNA在纳米通道中的实验结果符合。这一推论也被R‖,r/R‖,l随链刚性的变化关系验证。随着链刚性增加,R‖,r/R‖,l逐渐变小至1/2。另外中度受限的de Gennes区和强受限的Odijk区之间存在一个过渡区域,只是环形高分子受限的过渡区域不似线形高分子的过渡区域那么明显。基于受限于纳米通道中的环形高分子的构象性质,我们研究了其从纳米通道逃逸的动力学行为。当链长大于临界链长N*时,逃逸过程仅仅通过熵驱动完成。由于环形高分子链在纳米通道中的blob尺寸更小,相同链长的环形高分子较线形高分子链逃逸地更快。当N＜N*时,链首先需扩散至通道口,然后在熵驱动下完成逃逸过程。这表明环形链相比于线形链需要扩散更长的距离才能到达通道口。而扩散过程比熵驱动的逃逸过程慢许多,因此环形高分子总逃逸时间更长。最后,我们利用三维Langevin动力学模拟方法研究了一端固定的环形高分子链在平面上的吸附,并与线形大分子进行了对比。主要研究了吸附过程中的链构象、临界吸附转变、吸附动力学等。我们的研究发现,环形与线形高分子临界转变位置相同,即在热力学极限下的临界吸附强度εc(N→∞)=0.30。εc(N→∞)=0.30条件下,环形与线形高分子的平衡吸附链段数与链长有着相同的标度关系,标度指数都在0.50左右。然而,环形高分子的吸附链段数始终比线形高分子多,二者比值在1.25-1.30区间。吸附强度较小时,相同链长的环形链最终吸附到平面上的链段数大于线形高分子；吸附强度较大时,二者最终吸附到平面上的链段数相同。强吸附时,环形链的吸附链段数与时间之间存在标度关系n(t)～tβ,标度指数为β=0.62。由此得到高分子吸附时间与链长间的标度关系τ～N1/β。标度指数1/β与模拟结果1.56和1.57十分符合,符合理论预测1+v3d=1.588。强吸附时,环形链的吸附也遵循适用于线形链吸附的zipping机理,但其吸附过程却较线形链复杂许多,描述线形链吸附的stem-flower模型在此并不适用。环形由于无链端特性导致其吸附态不存在tail状态,只有loop和train两种状态。通过检查loop和train两种状态的的分布,我们发现一开始loop的尺寸达到链长尺度,随着吸附过程的进行,loop尺寸不断减小直到最后消失。环形链始终较线形链更紧密、更趋近于球形,这可由吸附过程中的形状因子以及链构象投影到平面上的交叉点体现出来。