单克隆抗体(mAbs)药物是当前国际生物药品市场上的销量最高的药物,其具有巨大的商业价值,但是由于对单抗生产过程反应机理的不确定和生产工艺的不成熟,导致大批量体外生产单克隆抗体药物需要耗费大量的成本。核苷糖供体(NSDs)代谢网络模型是单克隆抗体生产过程模型中的重要部分,主要因为核苷糖为糖基化反应提供所需的单糖。建立准确的NSDs代谢网络的动力学模型,有助于了解细胞内部的反应机理,进一步对细胞代谢过程进行定量分析。因此本文主要对NSDs代谢网络进行机理建模、特性分析以及对mAbs生产过程中的应用问题进行研究。首先,针对NSDs代谢网络机理模型的计算机重建问题,本文在代谢网络重建的基本原则下,重建了NSDs代谢网络图并推导化学计量反应式。根据每种酶的不同机制推导出60个反应动力学速率,并对部分反应速率进行修改,从BRENDA数据库获得网络模型的酶动力学机制和动力学参数。基于代谢物动态质量守恒原则,通过60个速率方程推导出33个NSDs的动态质量平衡方程式,构建出完整的NSDs代谢网络的动态机理模型,并进行计算机重建。其次,为保证NSDs代谢网络动力学模型的准确性,需要对NSDs代谢网络的动力学模型进行参数估计与优化。本文采用遗传算法对酶的初始浓度、核苷糖供体的初始浓度和部分动力学参数进行优化与预估。将基于优化参数的NSDs代谢网络的动力学模型结果与网上获取的公开实验数据进行对比分析。由于实际实验数据较少,对比结果一定程度上说明了所建模型的可行性和准确性。最后,对mAbs生产过程模型进行分析并提出单抗生产过程的控制框架。通过对mAbs生产过程进行分析,将mAbs生产分成三部分：体外细胞培养过程,核苷糖供体代谢过程,以及细胞内的糖基化过程。构建了细胞培养过程模型、并对其进行参数优化与模型校验。对NSDs代谢网络进行控制变量分析,将己糖和酶分别作为控制变量进行分析,得到酶的初始浓度对四种NSDs的产量具有较大的影响,·酶可以作为下一步研究的控制变量。最后,给出了单抗生产过程控制的基本框架,为后续工作指明方向。