提供了一种稳定性好且血液容留时间长的复合分子及其制备方法和应用。所述复合分子含有两条至少80%互补的核酸链X1和X2,X1的5’端与X2的3’端通过连接基团L1连接和/或X2的5’端与X1的3’端通过连接基团L2连接。本发明提供的复合分子的两条核酸链X1和X2的5’端和/或3’端通过如式1所示的连接基团连接,因此核酸链不容易解旋降解,从而大大地改善了核酸的稳定性和血液容留时间。所述复合分子施用后,在细胞内,利用细胞内存在的Dicer酶释放复合分子中被锁定的核酸,从而释放的双链核酸发挥其作用,例如siRNA对靶基因的表达进行抑制。