分子马达或者马达蛋白,完成了生物学复杂的动态过程的重要蛋白质分子。在经历了150多年的研究,伴随着日渐紧密的交叉研究及近二十多年间突破性进展,注定会成为该世纪基础研究的主要内容之一。对于生物分子马达的研究,其实质是从单个分子马达的水平上去认识和理解生物体内的基本运动规律,揭示马达的功能,从而将分子马达的相互作用网络还原到生命过程,实现仿生、纳米材料、纳米制造等生命科学的应用。细胞内的货物通常需要多个及多种分子马达协同竞争运输,揭示其运动规律对发现生命规律意义重大。本文将单个分子马达抽象建模为一维线性弹簧,其尾部不可逆结合在货物上,其头部可逆地结合在微管格点上并前进或后退。在分子马达拔河模型中,货物整体上受到向微管两极的分子马达拉力并认为极短时间内趋于力学平衡,且分子马达之间只通过货物相互作用。模型中,分子马达尾部绑定位置固定,头部绑定率为常数,而脱离率、前进(后退)速率依赖于马达负载力。基于以上假设,分别构建了分子马达一对一拔河的网络动力学模型以及蒙特卡洛数值模拟模型,解析计算及数值模拟结果表明分子马达的绑定率以及脱落力对马达拔河胜负起着重要作用,该模型对近期的实验给出了定量的解释。研究结果有助于理解细胞及亚细胞的相关功能,对于研究分子马达相关实验具有一定的参考价值。