溶液体系中的微观动力学研究是凝聚态科学中的一个核心问题。我们以理论光谱学为桥梁，将化学统计力学理论计算与各种先进谱学技术结合起 来，针对蛋白质及离子水溶液这类广受关注的溶液体系进行初步探索。 我们拓展了马尔科夫态模型与数值激子演进方程相结合的技术，以对瞬间升温触发肽链微秒以上长时间去折叠过程的红外以及二位红外光谱进行模拟。为了克服这一 工作中存在的计算量过于昂贵以及溶剂模型不能很好描述温度依赖性的问题，我们并尝试引进了连续介质溶剂模型进行光谱计算，在一定程度上克服了 以上两个问题。使得对瞬间升温技术进行能与实验进行定量比较的模拟成为可能。我们并对另一瞬间升温实验中常用的监测技术，荧光光谱技术，进行 了模拟。揭示了蛋白质去折叠过程中荧光线型变化的微观结构成因。进一步的，我们发展出一套基于redfield方程，通过量子化学计算和分子 动力学模拟进行参数化以计算荧光量子产率的方法，使得对蛋白质荧光中另外两个主要测量量，寿命和强度，的模拟成为可能。 研究离子水溶液中的各类动力学现象及其光谱表征能为进一步研究更为复杂的蛋白质离子混合溶液奠定基础。介电弛豫，光学科尔效应以及超快红外等不同光谱技术 所建议的结论经常相互矛盾。基于同一物理模型对离子溶液的不同光谱进行模拟，并揭示其表观差异背后的深层物理本质因此便具有重要意义。我们基 于同一分子动力学模拟，首次对简单盐溶液的介电弛豫及光学科尔效应谱进行模拟，发现其表观差异的微观物理成因来自于离子造成的水分子转动与平 动间的去耦合。对另一强电解质盐溶液的超快红外光谱模拟发现，由于离子配对，聚集的存在，在体系不同转动模式间也存在去耦合。这些观察对离子 溶液中的玻璃态现象提供了微观物理图景和进一步解析阐释的可能。我们并通过平均力势的计算构建极稀溶液中离子配对的自由能面。对解释离子配对 最为常用的collins经验规则在简单盐溶液中的适用范围进行了微观阐释，讨论了水分子的结构和化学特性在离子配对现象中的重要作用。