DNA计算机是独具特色的新型计算工具。对DNA的可控分子操作是完成DNA运算的基础,而这一操作需要各种工具酶的帮助,其中很重要的一类酶是限制性内切酶。要想实现DNA计算机系统的优化设计和定量可控操作,必须掌握反应体系的动力学规律,而这需要对工具酶的反应特性及动力学规律有深入理解。目前人们在这一领域已取得一定进展,但还有许多规律有待人们去发现。首先,本文概述了DNA计算机的原理、特点和发展历程,酶和酶学的相关知识,生物化学反应动力学和酶催化动力学的基本知识。本文重点讨论的限制性内切酶FokI是当前DNA计算机设计中最常用的工具酶,理解FokI的作用机制对DNA计算机的设计起关键性作用。然后,本文综述了迄今为止科学家们对限制酶FokI反应机制的研究成果,归纳出两种可能的反应机制,根据反应机制,应用经典的酶催化反应动力学理论建立了动力学模型,并对动力学方程进行了数学仿真和结果分析。最后,本文介绍了微流控芯片在DNA计算机中的应用,并试图利用基于微流控芯片的电泳技术,通过实验对建立的模型加以验证。但遗憾的是,由于种种原因,实验没有成功。但我们获得了宝贵的经验,为以后的继续研究打下了坚实的基础。本文充分综述了关于FokI酶切机制的最新研究成果,提出了酶切反应的动力学模型,是一大创新点。从结论来看,酶切反应具有典型的多步酶催化反应动力学特征,通过动力学方程可以定量分析任意时点上反应体系中各成分的浓度变化规律。