合成生物学是生物科学在21世纪发展起来的一个新分支。利用合成生物学技术,人们可以在生物体系内构建人工基因调控网络,并利用这些网络实现工程应用或者进行科学研究。基因开关是一种重要的基因调控网络,它可以实现双稳甚至多稳特性。基因开关体系的研究对理解细胞的同化现象或分化现象,有十分重要的理论和现实意义。基因开关涉及到亚细胞层次上的生物化学反应。一方面,基因表达是典型的介观生物反应,其涨落效应非常显著；另一方面,基因表达过程中存在明显的时间尺度分离,例如蛋白质的二聚反应、蛋白质和基因的结合、解离反应等都是典型的快反应,而转录和翻译蛋白的过程是明显的慢反应。转录和翻译作为基因表达必不可少的两个阶段,不仅慢而且涉及一系列的基元反应,它们被认为是延迟反应。因此,基因开关体系中延迟作用是不可忽视的。虽然人们已经非常详细的研究了涨落对基因开关稳定性动力学的作用,但是延迟作用于基因开关稳定性动力学的研究还不是很深入。本文,我们采用延迟随机模拟方法进行研究基因调控网络的主要模块—基因开关。研究发现,当体系位于共存态(高表达态(蛋白质A或蛋白质B表达较高的状态)与低表达态(蛋白质A和蛋白质B都表达较少的状态)共存),在延迟的影响下,共存态中的高表达态或低表达态会被抑制。另外,我们还观察到一个临界点：即(αc,τc)。当延迟时间τ<τc,我们可以看到一个顺序的转变过程：从高表达态到共存态的转变,进一步从共存态到低表达态的转变。当延迟时间T>τ。,高表达态与低表达态能够相互转变。由于基因开关调控过程中存在转录和翻译延迟,我们的研究可以为基因开关表达动力学的研究提供一种新的思路。