传统的分子生物学研究都是基于在系综（集群）的基础上的统计结果。统计学的研究结果反映的是系统整体的性质，但这些基于统计学方法得到的研究结果也往往掩盖了这些分子的个体特性。作为生物体遗传物质最重要的载体，DNA为生命体及其生命行为提供信息编码，对其物理结构的解析也成为分子生物学里程碑式的起点。此外，由于DNA突变可能导致细胞死亡、疾病甚至癌症，DNA的突变检测也一直是研究的热点之一。因此，无论是在基础生物学还是在临床分子诊断学，对DNA进行更深入的研究是十分必要的。然而，传统的研究方法无法对单个DNA分子的物理和生化性质进行研究。　　 近年来，随着包括光镊、磁镊、原子力显微镜等纳米技术的发展，使得对单个生物分子的精确操纵成为可能。目前，基于DNA的单分子研究主要集中在DNA分子的力学性质上。然而，在分子操纵过程中，DNA会受到机械力的作用。这些机械力是否会导致DNA的损伤，目前还不清楚。　　 原子力显微镜可以在单分子水平对活性生物分子进行成像和操纵，并对生物单分子施加可控的机械力。近来，结合原子力显微操纵技术、单分子聚合酶链式反应(PCR)技术和Sanger法DNA测序技术，我们建立了一套有序化单分子DNA测序技术。　　 然而，在操纵过程中，机械力是否会对作为遗传物质的DNA分子造成损伤，目前还没有人研究。实际上，DNA分子在体内的复制、转录和DNA包装过程中都会受到机械力的作用。在这些过程中，机械力是否会造成DNA损伤，目前还不清楚。因此，建立一套检测在力学条件下的DNA损伤与突变的技术是十分重要的。　　 在本文中，结合AFM单分子操纵技术、单分子扩增和测序技术，我们研究了机械力诱导的DNA突变，并建立了一套该问题的研究方法。