由于光镊可实现对生物活体样品的非实体接触无损伤操纵，该技术已经成为物理、化学以及生物等学科中的一个重要工具。本论文内容包括光镊系统的介绍，对该装置的完善以及光镊技术在生物学中的应用研究。　　 本文已经建立起了一套国内领先的双光镊系统，该系统可进行纳米量级位移及皮牛顿量级力的测量。为了进一步完善样品台微操纵系统，我们配置了二维高精度电动平台，使得对粒子的操控更加灵活精确。另外，设计并建立了一套装置，用以实时获得当时实验条件下的四象限探测器标定参数。　　 在生物应用方面，笔者设计了一种测量蛋白之间相互作用力的方法，去除了两小球靠近时，移动球对探测球影像信号带来的干扰，成功获得真实信号。利用该方法测量了微管结合蛋白AtMAP65-1和微管的结合力，结合理论模拟分析得到了微管与微管结合蛋白AtMAP65-1键的寿命、活化能等动力学参数。另外发现加入100 mM NaCI将影响键的动力学性质，使得微管结合蛋白AtMAP65-I与微管间的结合变弱。还测定了AtMAP65-1蛋白的羧基端片段与微管束的作用，发现此片段使结合变强。 　　 用双光镊测定了易位酶FtsK蛋白以及SpoIIIE蛋白运输DNA的动态过程，并给出了SpoIIIE在DNA上运动的模型。此项工作有助于对孢子生殖中染色体的分裂过程进行更深入的探讨和研究。　　 本文还研究了UvrD解旋酶在不同外力下解旋的动力学行为，发现外力越大，解旋速率越小，并且解旋速率随外力的变化可以用衰减指数函数很好的拟合。这一研究能够更好的了解解旋过程，从而有助于了解DNA的复制过程。