细胞可以通过细胞粘附斑动态地感知、传递、转换细胞外基质中的力学信号，调节自身生物功能的表达。细胞粘附斑中存在大量由蛋白质之间特定的相互作用而形成的分子键。研究分子键的稳定性对生物力学、医学、病理学等相关学科的发展有重要的意义。本文运用耦合的有限元方法和蒙特卡罗方法，研究了多种载荷作用下不同类型的分子键的稳定性，探索了分子键的动力学特性，为分子键的进一步研究提供了重要的理论依据。　　载荷作用下，逆锁键具有反常的寿命延长特征，对很多亚细胞生物过程有着重要的影响。通过采用不同形式的双态模型，建立两种类型的逆锁键模型，研究其在变载荷作用下的动力学特性。研究发现，当以恒定速率加载单个分子键至预设载荷值时，两种类型的逆锁键具有相似的载荷-寿命关系。但是在其它变载荷条件下，两种类型逆锁键的单个分子的载荷-寿命关系及分子键强度都会出现显著的差异。进一步研究发现，周期循环载荷可以破坏任意种类型逆锁键的分子群簇的稳定性。　　本文还研究了循环载荷作用下滑移键的分子群簇的稳定性。当载荷频率相对较小、振幅相对较高时，模拟显示分子群簇会出现反常稳定性增强现象。这与传统断裂理论中疲劳加载可以促使裂纹破裂的知识相悖。通过参数化研究，发现分子群簇反常的稳定性增强现象是非常显著的，并且受到单个分子键的随机特性及加载条件等因素的影响。细胞粘附斑可能承受一种固有的循环载荷作用，载荷的频率相对较低、振幅相对较高，与反常现象发生时的载荷条件相似，因此我们可以合理地推测细胞粘附斑中固有的循环载荷可能也以这种方式增强细胞粘附斑自身的稳定性。