近十几年来，在重要的生物学工作中越来越多地出现了数学模型的身影，这主要是因为实验技术的发展和生物知识的积累使得人们迫切希望整合零散的、局部的生物学发现，以形成对生命体整体的认识，在这方面数学模型已经并将继续起到关键的作用。另外，近些年来单分子和单细胞实验技术的突飞猛进使得生命体内的很多随机现象得到了细致的观测，但是对这些观测数据的分析需要用到较为深入的数学知识，本书紧扣生物学前沿，系统讲解与细胞生物学、分子生物学、神经生物学等有关的生物物理及生物化学系统建模方面的知识和方法。主要的数学工具会涉及常微分方程定性理论和概率论、随机过程等，这些都有相应章节进行专门的介绍。本书的特点在于用数学的语言描述和刻画化学过程和生命活动，在不失严格性的同时丰富学生的眼界，让学生领略到学科交叉的魅力。