作为人体骨骼和牙齿中的主要矿物成分,羟基磷灰石（Hydroxyapatite,HAP）具有良好的生物相容性和机械性能,是优良的骨骼或牙齿修复材料,因此如何调控HAP的晶体生长备受关注。此外,人体中的柠檬酸根离子（Citrate ion,CIT）会富集在骨骼及牙齿处,在生物矿化过程中发挥着重要的辅助功能。因此,本文采用分子动力学（Molecular dynamics,MD）模拟方法研究多种与生物矿化相关的多肽在HAP表面的吸附行为及构象等,主要研究内容如下:1.采用MD模拟研究了CIT如何调控聚天冬氨酸（PASP）在磷酸钙溶液中的HAP表面的吸附行为。结果表明,归功于羧基基团和α螺旋结构,PASP可以作为离子螯合剂结合Ca2+并成为HAP矿化的模板。加入CIT后,所有体系的PASP的取向分布更窄并以“平躺”的取向吸附在HAP表面。这表明CIT可以作为桥接剂介导并稳定酸性多肽在HAP表面上的吸附。2.结合MD和拉伸分子动力学模拟方法揭示了在HAP层中的骨钙素多肽（Osteocalcin,OCN）的力学行为。模拟结果表明,HAP间隙的减小会使OCN在HAP表面不断发生界面键的形成与破坏,进而导致粘滑型运动。加入CIT后会显著增大牵引拉力,这是因为柠檬酸钙团簇的空间位阻效应及其钙离子与OCN的酸性氨基酸残基的结合。以上结果都导致了在HAP层中拉动OCN时的能量耗散更高。3.采用MD模拟并结合并行回火和准动力学算法探索了骨桥蛋白多肽（Osteopontin,OPN）在HAP表面的吸附行为。结果表明,组合算法可以极大地增加采样效率。其中OPNA因其净电荷为0而不能有效吸附到HAP表面,所以会在水溶液中保持较为紧凑的结构。而OPNB-OPNG的净负电荷较多,所以能更稳定地吸附到HAP表面。随着OPNB-OPNG中磷酸化丝氨酸（Sep）残基的个数的增减（由0增加到5）,其回旋半径和构象变化也逐渐增大。此外,在蛋白或多肽的柔性部分修饰Sep能够维持其α螺旋结构;而适当增加Sep的个数则能显著增大当前片段的回旋半径与构象变化。本文从分子尺度揭示了生物矿化过程中柠檬酸盐与有机基质对HAP矿化的调节机理,能够为材料的仿生矿化及相关医学研究的发展提供理论指导。