自然界中，生物体经过亿万年物竞天择、适者生存的自然选择与进化，形成诸多结构精妙且具有特殊功能的天然生物材料。然而生物系统是一个非常复杂的体系，所以人们希望利用仿生的概念使用简单的超分子自组装体系来模拟复杂的生物体，理解其复杂机理，进而从自然界获得设计材料的启发，突破传统观念，用超分子自组装的方法构建出具有实际应用价值的特殊功能的仿生材料。以模拟生物体结构和功能为基础的仿生矿化和人工仿酶是仿生领域非常重要的两个研究方向。在各种生物活性分子中，以多肽自组装体作为构筑基元的仿生体系，由于其具有良好的生物相容性、体内易降解吸收和分子识别特性，引起了仿生学家们极大的兴趣。本论文选择简单的寡肽单体—苯丙二肽及其Fmoc保护衍生物作为构筑基元，以其超分子自组装形成的纳米聚集体如纳米线、螺旋纳米线和纳米管等作为载体，在仿生学思想的指导下，分别研究其在仿生矿化和人工仿酶领域所展示的优异性质。具体研究结果如下：1）基于肽自组装的仿生矿化：我们制备了Fmoc-FFECG双亲五肽自组装纳米线，并以此纳米线作为有机模板，诱导Ag成核、取向生长，形成具有独特性质的银纳米粒子矿化五肽纳米线的无机有机杂化纳米复合材料。银纳米粒子矿化后的五肽纳米线复合物（Ag-PepNFs）具有高效、广泛的抗菌效果，因而其可作为高效的抗菌材料应用在临床及环境等领域，进一步扩展仿生矿化材料的应用范围。2）基于肽自组装的人工仿酶体系：通过模拟胰凝乳蛋白酶催化三联体的结构，我们设计合成了Fmoc-FFDHS双亲五肽螺旋纳米线水解酶模型（Helix-PepNFs），该螺旋纳米线上的催化三联体对催化水解底物PNPA起到了一定的促进作用，但由于Asp和Ser参与了形成螺旋纳米线的分子间氢键的自组装，减弱了其形成催化三联体的概率，致使水解酶活力提高有限。作为该体系的改进，我们制备了Fmoc-FFH双亲三肽自组装纳米线水解酶模型，该纳米线亲水表面分布大量的可作为水解酶活性中心的组氨酸，因而其可作为水解酶活性中心。我们进一步通过共组装的方法把不同比例的胍基引入到纳米线中,利用胍基结合稳定碳酸酯水解产生的四面体过渡态，成功地将催化中心、结合位点和稳定过渡态等催化基元富集于同一超分子自组装纳米线聚集体中，得到了最佳活力的纳米线水解酶模型。3）基于肽自组装的人工仿酶改进体系：为了改进上述所构建的纳米线酶模型，我们以芳香苯丙二肽（FF）自组装形成的纳米管作为构筑水解酶模型的载体，以与苯丙二肽（FF）骨架具有相似结构的FFH作为催化中心、以FFR作为稳定过渡态结合位点，将二者按不同比例共组装至苯丙二肽纳米管中，成功制备了催化中心和结合位点比例可调的最佳纳米管水解酶模型，实现了各催化基元在空间上的最佳匹配。这一方法是其它化学合成水解酶模型很难达到的，为合理设计超分子高效水解酶模拟物提供了新的思路。