细胞代谢是一切生命活动的基础,代谢网络中的生物化学反应之间的相互作用维持了细胞的新陈代谢。生物代谢网络是一个动态的、有序的网络,代谢网络的失衡则会导致众多疾病的发生。目前,随着高通量实验技术、新一代测序技术的进步,基于COBRA框架的全基因组代谢网络的数学模型正在不断的被完善,对这些数学模型的分析对复杂的代谢网络的研究有很大推动作用。在数学上,端通路是指代谢网络模型所描述的解空间的棱,这些端通路可以非负线性表示解空间中所有的点。在生物意义上,端通路是代谢网络中独立的最小代谢通路,使用这些最小代谢通路可以表示整个代谢网络中的代谢通路。端通路可应用于代谢工程、药物靶点寻找等研究中,对端通路的研究可以使代谢网络研究更加有针对性、更高效,端通路的计算则是端通路研究的基础。因此,对端通路计算方法的研究具有很大的意义。本文提出两种计算端通路的新方法,一种方法是基于混合整数线性规划的计算方法,这种方法是使用“拐角点”采样结果作为混合整数线性规划方法的初始点,将端通路路径长度作为目标函数进行优化计算的方法。另一种方法是基于单纯形法的计算方法,这种方法是基于单纯形中顶点旋转的理论来计算端通路的。这两种方法克服了现有计算方法在大规模代谢网络端通路计算中的不足。通过对这两种新方法与现有方法的比较分析,显示出本文方法的广泛适用性与灵活性。本文所提出的两种端通路计算的新方法不仅可以应用于中小型代谢网络,也同样可以应用于全基因组的大规模代谢网络中。方法所需参数较少,只需给定基于COBRA框架建模的代谢网络化学计量学矩阵和反应可逆性信息即可进行计算。还可以通过这两种方法计算通过特定反应集合的端通路,对于代谢通路、反应重要性、网络冗余性等方面的研究都有重要的指导意义。