高分子链通过纳米管道的输运是物理、化学和生物领域的重要课题，这归因于其在生命过程中的普遍性以及在科技领域的潜在应用。例如:RNA、蛋白质、糖等生物大分子通过核孔的运动，DNA分离和测序技术、药物缓释技术等。考虑到管道尺寸远比链的自由尺寸小，因此在输运过程中链与管道间存在强烈的相互作用，从而使链与管道间的相互作用成为影响输运过程的重要影响因素之一。大多数理论和模拟工作都研究高分子链通过均质管道的输运，即链与管道相互作用在管道长度方向上不变化。但在实际系统中，管道可由多种成分构成，即管道为复合管道，从而使链与管道间的相互作用在管道长度方向上发生变化，而这一变化可能会对输运过程产生重要影响。另外，人们对单链系统的输运已有了深入的理解，而对多链系统中链的输运的认识还很有限。但是，在实际应用中，如DNA分离，系统中都包含多条不同种类的高分子链。　　本文用蒙特卡罗模拟结合理论分析的方法研究了高分子链通过复合管道的输运过程，其中复合管道在管道长度方向上由两种不同的成分组成，不同成分与链之间的相互作用不同，旨在揭示管道的复合性对输运动力学的影响。另外，本文还用蒙特卡罗方法研究了包含两种链的多链系统通过均质管道的输运，并尝试通过改变链与管道间的相互作用来实现两种链的分离。本论文的主要工作和结果如下:　　(1)均质高分子链通过复合管道的输运。复合管道由α、β两部分构成，长度分别为Lα和Lβ。高分子链与α部分之间存在固定的强相互作用εα，与β部分存在可变的相互作用εβ。结果表明，Lα和εβ均对输运过程有重要影响，而且当Lα和εβ取合适值时可以实现高分子链的快速输运。当εβ比较大时，高分子链很难逃离管道，因此整个输运过程由输运后期的逃离过程控制。当Lα比较小且εβ＜＜εα时，整个输运过程由输运初期的填充过程主导。在这种情形下，高分子链运动到管道α和β两部分交界面时会受到一自由能阱的影响，该自由能阱不仅会影响填充动力学过程而且会影响输运概率。我们的结果表明可以通过设计人工复合管道控制高分子链的输运概率和输运时间。　　(2)均质高分子链通过“三明治”复合管道的输运.复合管道中间为β部分（长度为Lβ），两端为α部分（分别为长度为Lα1的α1部分和长度为Lα2的α2部分）。高分子链与管道的α部分间存在强吸引作用，而与管道的β部分间存在纯排斥作用。结果表明，管道β部分的长度及其在管道内的位置（用Lα1描述）对输运过程有显著影响。当Lβ比较大而Lα1比较小时，高分子链需要花费很长时间才能进入管道，输运过程主要受填充过程主导。当Lβ比较小时，高分子链很难逃离管道，输运过程主要受逃离过程主导。在这种情形下，当β部分在管道内的位置合适时，高分子链可以快速通过管道。在进入管道过程中，高分子链会在管道α1和β两部分交界面处遇到一个自由能阱，而在逃离管道过程中，高分子链会在靠近管道出口附近遇到另一个自由能阱。高分子链在填充过程和逃离过程中的动力学规律分别受上述两个自由能阱的影响。　　(3)两嵌段高分子链(ANABNB)通过复合管道的输运。复合管道由α、β两部分构成，长度分别为Lα和Lβ。A链段与管道α部分之间存在强吸引作用，而其他相互作用则为纯排斥。结果表明，高分子链的输运过程高度依赖Lα，输运时间随Lα的变化存在两个明显的极大值。我们利用输运过程中的自由能图象讨论了上述两个极大值的物理机制。第一个极大值出现的位置与NA无关，该位置对应于A链段全部进入管道前自由能阱最深的位置。第二个峰出现在NAbx处，其中bx为管道内的高分子链键长在管道长度方向上的平均投影长度，该峰的出现源于A链段长度与管道α部分长度的匹配。我们的模拟结果说明利用复合管道可以有效地调控嵌段高分子链的输运过程。　　(4)利用管道对不同高分子链进行分离。高分子多链系统包含A、B两种不同类型的高分子链，两种链与管道之间的相互作用不同。结果表明，任意一种链通过管道的概率都与该链与管道间的相互作用及其在管道内受到的驱动力大小有关。我们发现，当驱动力比较弱时，两种链的输运存在可分离区域，在可分离区域中一种链总是先于另一种链通过管道。我们给出了包含分离区和混合区的相图，并研究了高分子链多链系统在输运过程中的先进先出规律。