在过去的几十年中，伴随着这种科技创新的巨大进步,我们已经见证了纳米科学和纳米技术的巨大发展。在自然界中，生物分子与材料之间相互作用并吸附到材料的表面是一种广泛存在的现象。为此，大量的基础和理论研究投入到了设计先进功能设备的应用，催化剂的产生，新型和改进的能源相关材料的发展重要研究领域。在这些研究的背后，理论计算起到了重要的作用。有效的理论计算不仅可以为实验提供可靠的前期预测指导，还可以从微观角度对已完成的实验经行验证。与此同时，随着计算机水平的不断发展以及所涉及的理论学科的普及，在各方面的研究中计算机技术支持的理论模拟将会发挥越来越大的作用。　　本论文利用分子动力学模拟的研究方法探究了新型二维纳米材氮化石墨烯(C2N)与蛋白质以及细胞膜之间的相互作用。从分子水平上解释了蛋白质的吸附机理以及这种纳米材料对细胞膜较好地细胞相容性。可以为 C2N这种新型的材料固有的高生物相容性使其成为在生物医药研究方面更为合适的材料提供了理论支持。　　我们采用分子动力学模拟的方法研究了二维纳米材料C2N与绒毛蛋白(HP35)之间的相互作用的动力学过程。模拟结果发现HP35蛋白可以与单层的C2N形成稳定的结合。尽管HP35蛋白与C2N之间的相互吸引作用是持续保留的，然而，它们之间的结合强度是轻微的而且没有对蛋白质结构完整性引起明显的形变。天然C2N的这种内在的生物友好性质完全不同于一些广泛研究的纳米材料，像石墨烯、碳纳米管、二硫化钼这些纳米材料它们能够引起蛋白质严重的变形。有趣的是，一旦蛋白质吸附到C2N的表面，它的横向的迁移在结合位点是高度受限的。这种限制是由于C2N的周期性多孔结构带有带负电的“小孔”，在“小孔”处，像赖氨酸这种氨基酸可以形成稳定的相互作用，因此，可以像锚一样在蛋白质的位移中起限制作用。　　接着我们利用分子动力学模拟的方法探究了C2N对细胞膜(POPE)的生物完整性的影响。研究发现较之于研究较多的石墨烯、石墨炔，C2N并不会像其他二维纳米材料一样嵌入到细胞膜内部而是整个平面平铺到细胞膜的表面从而不会影响细胞膜的完整性。而且在另一种模拟系统中我们发现C2N不能够抽取细胞膜中的磷脂，从而不会引起细胞膜的结构发生严重的变化。这也很好的与C2N对蛋白质的结构不会产生很大的破坏，进而更有说服力地说明了C2N这种新型的二维纳米材料较好的生物相容性。由此，我们推断出C2N的这种温和、固定化蛋白质、生物友好方面的性质可以使它成为在与生物、医疗相关的应用中成为很好的准候选纳米材料。