1991年，Bailey用代謝工程描述利用DNA重組技術對細胞的酶反應、物質運輸以及調控功能的遺傳操作，進而改良細胞生物活性的過程，標志著代謝工程向一門系統學科發展的轉折點。代謝工程亦稱途徑工程，以區別于傳統的單基因表達（第一代基因工程）和基因定向突變（第二代基因工程），是有目的地對細胞生化反應的代謝網絡進行修飾的技術，在多基因水平上設計修飾細胞固有的代謝途徑和遺傳性狀，并賦予細胞更為優越甚至嶄新的產物生產品質。代謝工程在提高宿主細胞原有代謝物的產量、產生新物質、擴展和構建新代謝途徑、生產代謝產物如氨基酸、抗生素、維生素以及降解環境污染物等諸多方面顯示出廣闊的應用前景。從理論上提高Trp產率是代謝工程的首要任務，這需要對Trp生物合成和對細胞內控制Trp 代謝的異化途徑有很好的了解，同時還要有一個在較寬的微生物代謝網絡內描述這些途徑的有效的數學模型。早期的模型主要考慮色氨酸操縱子動力學的某個方面，僅有少數研究模型，綜合考慮了色氨酸操縱子的三種作用機制。修志龍等將代謝工程理論引入trp代謝分析領域，建立了適宜的數學模型，發現通常在代謝穩定的條件下，阻遏水平和酶的反饋抑制強度嚴重地影響了目標變量，即trp 濃度。Santillan等人提出的動力模型采用Second Lyapunov’s method分析，通過對野生菌株和幾株改良菌株（鄰氨基苯甲酸合成酶反饋抑制和弱化作用分別解除）的性能進行比較、驗證，得出結論認為酶的反饋抑制對于系統穩定性具有重要作用，而弱化作用影響較小，主要在Trp營養發生改變時發生作用。這兩個模型有一定的代表性，它們考慮了酶的反饋抑制，對于Trp生物合成具有一定指導意義；但其不足也很明顯，僅僅考慮了鄰氨基苯甲酸合成酶的反饋抑制作用，對其它酶未作考慮，另外一個不足是缺乏高產色氨酸菌株來加以驗證。