随着计算机技术的迅速发展和硬件水平的快速提升，尤其是近年来高性能计算机和并行技术的发展，高性能计算及网格计算技术应用显得日益重要。本研究基于“高性能计算机及其核心软件”重大专项，“超级计算网格节点建设”、国家科技部项目“天文、生物信息和计算化学网络计算应用系统建设”及中国科学院知识创新工程信息化建设专项“超级计算环境建设与应用”为背景而开展。分子的建模和可视化是计算化学中必不可少的前后处理模块，互联网高速发展的今天，基于网络的分子建模及可视化软件越来越重要，但目前这样的软件鲜有报道。　　 本文设计并开发了基于国家网络计算应用系统NCAP的分子构建及可视化平台GRIDMOL，该平台集成了分子构建和可视化的三维虚拟现实环境以及深腾6800等高性能计算机上的各种软硬件资源。由于该平台使用java技术，具有跨平台的优点，全球任意一台连接到Internet上的机器都可以登录GRIDMOL在线构建、在线优化以及在线可视化。GRIDMOL为化学计算提供了方便透明的应用环境。在超级计算机计算能力飞速发展的今天，并行算法研究和并行软件的研制严重滞后，针对具体问题设计行之有效的并行算法十分必要。复杂函数的全局最优化问题是在计算化学及生物信息学问题中提炼出来的亟需解决的计算问题。本文设计并实现了基于均匀设计和Powell算法的并行全局最优化算法，且使用了经典的复杂函数对算法进行了与现有的算法的比较测试。该算法能够很好地跳出局部最优陷阱，而且结果更准确，效率更高，且并行效果好。该算法时间开销与问题因素个数的平方和布点数成线性复杂度，空间开销与因素个数和布点数成线性复杂度，有很好的解决大规模优化问题的能力。