在最近儿十年里，随着生物科学的不断发展，系统生物学得到了更快的发展。系统生物学不仅是生物学家研究的目标，数学家、物理学家也都在不断的研究系统生物学的系统特性，比如鲁棒性、自适应性等。生物钟系统是系统生物学研究的主要内容之一，主要包含生物钟系统的稳定性分析以及影响生物钟系统的因素。本文主要就生物钟模型的建立、稳定性分析以及影响生物钟的主要因素这三个方面进行了研究。 (1)基于负反馈理论以及Goodwin模型的生物钟模型的建立。首先，介绍了生物钟模型中的负反馈理论，通过对生物钟模型的分析，表明在大多数生物体内生物钟都是具有负反馈的，该负反馈保证生物体能够不断的产生周期振荡；其次，通过对Goodwin模型的分析，得到了Goodwin生物钟系统产生周期振荡的条件；最后，分析了脉胞菌的生物钟模型，利用劳斯判据得到了系统的稳定性以及产生Hopf分叉的条件。 (2)生物钟系统的稳定性分析。首先利用小增益理论，分析了10维的果蝇生物钟系统的稳定性，并利用线性近似化的方法，通过对生物钟系统的数值解的分析，得出了系统稳定的范围以及稳定的条件，根据系统的参数得到了系统产生周期振荡的条件；其次，当10维果蝇生物钟模型关于per和tim子系统不对称的时，由于系统的动力学性质非常复杂，在一定的条件下可能出现混沌现象。 (3)L-D循环对于生物钟系统的作用。当系统中加入L-D循环后，系统的周期振荡条件将会发生改变，由于L-D控制的作用，生物钟系统可以达到一种特殊的同步--相同步。当生物钟系统处于混沌状态时，如果加入L-D循环控制且L-D循环控制的强度足够大，则生物钟系统将会脱离混沌状态进入周期振荡的状态。 本文所给出的数值仿真，很好的验证了相应的理论分析，特别是证明了生物钟系统24h为周期。