分子进化是生命科学中最富挑战性的研究领域之一。随着基因组序列和蛋白质相互作用(PPI)实验数据的迅速增长，使人们可以更清晰地认识分子层次的蛋白质共进化关系。本文对蛋白质相互作用网络(PIN)网络上的共进化效应，尤其足共进化效应与蛋白质网络结构之间的关系进行了研究。我们发现随着蛋白质相互作用距离的增加，它们的共进化关系迅速衰减。这一现象说明蛋白质之间的共进化关系是一种短程效应，在网络中对蛋白质的遗传扰动会很快被吸收。此外，结果显示具有较强共进化关系的蛋白质相互作用倾向于聚集成内部连接紧密的网络模块，而网络模块之间存在相互作用的蛋白质则显示出较弱的共进化关系。蛋白质共进化关系和蛋白质网络拓扑结构的形成关系密切。对MIPS蛋白复合物的研究显示，蛋白质复合物内部比外部的共进化关系更为显著，复合物/模块很可能足进化历史上的共进化核心单位。本文的研究结果将对蛋白质相互作用网络的演化以及刚络模块的形成研究具有推进作用。作为分子共进化研究的延伸，本文同时研究并讨论了不同选择机制对进化的影响。我们注意到一种普遍存在的灭绝事件，其发生时会对种群中适应度(fitness)最优的个体及其遗传家族进行负选择，实际上是种与“优胜劣汰”原理相反的选择机制。我们建立了数字基因组模型，并使用经典遗传算法对虚拟种群的进化过程进行了模拟。结果显示灭绝事件会显著加速进化过程。其原因是灭绝事件能帮助种群脱离适应度地图(fitness landsccape)上的局部最优(local maxima)。与此同时，灭绝事件可以增加种群遗传多样性。基于模拟结果，我们认为进化过程中单纯的优胜劣汰可能是短视的，最优的进化机制需要包括对弱势个体的适当倾斜。我们对进化机制的研究及优化算法的改进提供了新的思路。