置身于环境之中的开放量子体系总会经历耗散过程。在物理学、化学和生物学的诸多领域中,量子耗散动力学已然成为被着重研究的课题。开放体系的量子力学描述了在宏观环境中微观体系的状态如何随时间而变化,这对处理实际复杂体系具有十足的重要性。因为对于实际复杂体系而言,环境总是不可避免地存在。本论文的中心内容是开放量子体系耗散子理论的系统发展。耗散子,是反映环境集体耗散效应的准粒子。基于该准粒子的概念,耗散子理论可以处理体系和环境之间的纠缠动力学。完整的耗散子理论不仅包含耗散子坐标和动量的代数,还包括了耗散子动力学空间的量子力学。耗散子动力学空间既涉及研究者感兴趣的体系部分,也涉及了环境中的溶剂化自由度。此外,耗散子理论还提供了一个可操作的计算框架,计算的对象是关于体系和环境溶剂化模的可观测量。为了阐明耗散子的物理图像,我也讨论了耗散子的湮灭和产生,以及耗散波粒二象性可能的潜在含义。在本文中,我还展示了耗散子理论在各方面的严格发展。为了确认耗散子代数的严格性,我通过量子力学的正则形式重新构建了级联运动方程,该方程支配着耗散子理论中动力学变量的演化。这为本文中所发展的耗散子理论提供了坚实的基础。另外,我也介绍了基于耗散子动力学的两个应用方面的研究:电子转移诱导的热传递和Einstein转盘上原子的光响应。根据耗散子动力学理论,我还进一步提出了相空间矩耗散子动力学方法。这是一个耗散子粗粒化的分子动力学方法。它包括从准经典轨迹到半经典Gauss波包,再到高阶自洽的动力学截断方案。这方面的工作还正在进行之中。本论文中发展的体系-环境纠缠定理预计可以为所提出的粗粒化方案提供重要的有效性检验标准。