近年来，信息科学与生命科学交融到一起，得到了迅猛发展。随着光子计算机与DNA存储研究的发展，迫切需要与之相适应的光信息生物存储材料。　　 本论文通过对核苷的化学修饰研究，首次将具有活泼基团的螺吡喃光致变色化合物与胞嘧啶核苷的碱基相连，形成了一种具有光致变色性的核苷衍生物。该化合物在溶液和高分子材料（如PMMA膜）中均具有很好的光致变色和荧光性能。用数码相机拍摄了目标化合物在乙酸乙酯溶液中光照前后的颜色变化，目标化合物光照前后具有明显的颜色变化。测试了目标化合物在乙酸乙酯溶液中和PMMA膜中开环体的热消色过程中的紫外吸收曲线，并且研究了消色过程的动力学，计算出了动力学常数的值。测试了目标化合物在乙酸乙酯溶液中的荧光光谱，其荧光发射峰的位置在近红外区，将有可能在光信息存储、光开关、光调控和运算功能等方面有广泛的应用。　　 此外，本论文还设计合成了一系列含席夫碱基的螺吡喃双功能光致变色材料，并对其进行了紫外和荧光性能测试。测试了所有目标化合物在甲醇、二氯甲烷和环己烷三种溶液中的紫外最大吸收波长位置，测试了一种具有代表性的化合物在这三种溶剂中开环体的热消色过程中的紫外吸收曲线，并且研究了消色过程的动力学，计算出了每种溶液中的动力学常数的值。研究了三种具有代表性的目标化合物在PMMA膜高分子介质中的热消色过程的动力学，计算出了动力学常数的值。该类化合物具有抗干扰能力强、灵敏度高、特异性好的特点，可以用于对基因分子进行标记，作为探针对与基因有关的过程进行研究。