巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)在工业生产、环境保护具有重要的作用，在基因组测序、芽孢形成机制、各种酶的功能等方面取得了大量的实验结果，但是至今还没有从细胞的整体层面系统地研究细菌的生理特性。因此，本论文通过基于比较基因组学的方法注释巨大芽孢杆菌WSH-002的基因组，并进行文献挖掘获取巨大芽孢杆菌特异性的生化信息，根据基因-蛋白(酶)-生化反应的关联，构建了全基因组规模的代谢网络模型，然后利用Matlab将其转换为数学模型并不断优化，得到精细的代谢网络模型。考察该模型的结构并模拟，主要研究结果如下：(1)整合基于SEED注释、京都基因与基因组百科全书自动注释(KAAS注释)、本地蛋白质序列同源比对、文献挖掘构建的代谢网络模型，然后添加和删减部分生化反应，构建精细的代谢网络模型。结果显示，该精细代谢网络模型有992个基因、591个酶、883个代谢物和1171个反应(不包括交换反应)；生化反应可分为9类，氨基酸代谢反应达到270个，能够合成全部20种蛋白质氨基酸；94%的反应有关联的编码基因，无基因关联的反应大部分为转运反应；每类代谢途径的特异性基因占所有基因数的86%；模型有22%的基因只编码转运反应。(2)在不同条件下进行生长模拟，并与文献数据比对。结果表明，以4种葡萄糖吸收速率(mmol/g cell/h)实验与模拟，比生长速率(h-1)模拟值分别为0.105、0.107、0.109、0.378，比实验值小2%、0%、1%、1%；以2种丙酮酸吸收速率实验与模拟，比生长速率模拟值分别为0.093、0.093，比实验值小1%、1%；嗜热放线菌水解酶诱导表达时，碳源由葡萄糖替换为丙酮酸会使YATP降低56%，YNADPH/X增大2%左右，与实验检测到的变化趋势一致；在模型的中心代谢途径中，戊糖磷酸途径的代谢流量比实验值小，TCA循环与糖酵解途径的代谢流量则大于实验值；根据LB培养基设置模拟条件鉴定47个巨大芽孢杆菌生长必需基因，其中30个也是枯草芽孢杆菌的必需基因，此外参与呼吸代谢、细胞壁合成、中心代谢、脂质代谢、核酸代谢的必需基因中分别有100%、100%、50%、50%、50%也是枯草芽孢杆菌的必需基因。(3)根据以葡萄糖为碳源的基本培养基设置模拟条件，确定能够模拟生成且转运到细胞外的代谢物。结果发现，模型共有58个转运反应运输此类化合物，其中转运氨基酸、核酸、有机酸的反应最多；模拟生成且可通过转运反应运输到细胞外的物质包括鸟嘌呤、黄嘌呤、次黄嘌呤、烟酸、泛酸和8种氨基酸，文献表明这些物质均能够促进普通生酮基古龙酸菌(Ketogulonicigenium vulgaer)的生长与产酸；模型还表明巨大芽孢杆菌可能分泌三种寡肽Gly-Cys、Gly-Try、Gly-Leu以及泛酸来促进K. vulgaer的生长与产酸。