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复杂体系由于成分或制备工艺造成内部原子、分子和聚集体分布的不均一性和非周期性，一般具有多尺度结构。而结构，含结构形成机理与结构响应，是理解复杂体系性构和构效关系、设计调控先进材料性能的核心研究内容。小角散射能够明晰微观结构的统计平均特征，是一种对多种形态和成分材料结构具有普适性的重要实验手段，但其较低的分辨率以及无法得到确切分布是其在实际应用中无法回避的。计算模拟能够清晰地给出原子、分子和聚集体结构及其分布，但其与真实体系的对应关系被广为质疑。将小角散射实验手段与计算模拟有机结合起来，可以为在分子层面设计并调控高性能材料提供理论基础和技术指导。我们将介绍小角散射与计算模拟结合研究蛋白质复合物和高分子膜材料中的几个典型应用。