本篇论文着重研究如何应用进程代数的方法模拟和分析生物系统。我们在系统生物学中应用了三种进程代数：π-演算(及其变形演算Iπ-演算)，к-演算(及其变形演算mк-演算)和偶图反应系统。 全文主要分为三个部分：第一部分主要在第三章，介绍了如何用π-演算的一个变形演算(Iπ-演算)来模拟分析变异的生物信号传导过程。Iπ-演算是π-演算的一个扩展，它在π-演算的基础上加入了两个变异动作来模拟生物信号传导过程的变异行为。 虽然Iπ-演算的表达能力很强，但在模拟生物分子进程特别是在模拟变异的生物分子进程的时侯不够精确，而且我们还需要记录参与生物分子进程的各种组成成分的更多信息。为此我们引入了两个辅助系统-标签系统和类型系统以帮助理解Iπ-演算模型。尽管标签系统在模拟生物系统的过程中对于正常组成成分信息的记录是冗余的，但是它采用了集合论的方法，使得理解起来非常直观。而且它还能够应用到系统生物学中的定量分析。类型系统尽管很难对生物分子进程进行定量分析，但是在定性分析中简单而且易于计算机实现。本文从进程代数的角度证明了标签系统在标示异常存在的能力上等价于类型系统。 第二部分主要在第四章，主要讨论了一种蛋白质形式化语言(к-演算)的自组装性。к-演算是由VincentDanos和CosimoLaneve首次提出的，但是在描述层面上比较粗糙。mк-演算，相对于к-演算而言，是一个更为精细的语言。本文利用可逆翻译规则将к-演算翻译成mк-演算，这种可逆的规则体现了к-演算的自组装性。本文从数学的角度上严格的证明了这种翻译的正确性。 第三部分在第五章，我们将偶图反应系统(简称BRSs)应用到系统生物学中。首先，我们以蛋白质ras生物活化过程为例，说明如何用偶图反应系统模拟生物分子进程。然后讨论偶图模型的表达能力。我们以一个具体的例子说明к-演算是能够被转换为偶图模型的，以此证明偶图反应系统也是一个可以应用到系统生物学研究中的合适的模型。 总而言之，文章基于进程代数理论，对系统生物学中生物系统进行了模拟和分析。本文介绍三种进程代数来模拟分析生物系统。用扩展的π-演算(Iπ-演算)模拟变异的生物信号传导过程；证明了к-演算中自组装性的正确性；尝试用偶图反应系统模拟蛋白质ras的生物活化过程。这些结果为以后系统生物学和进程代数间交叉学科的发展奠定了一定的基础，也显示出了用进程代数模拟和分析生物系统的特点。