本书是世界上首本全面体现Bio2010精神的教科书，第一版由中科院院士、理论物理学家欧阳钟灿组织中科院理论物理研究所的人员翻译。Bio2010即名为“培养21世纪的科学家：本科生的生物学教育”的教育类咨询调研项目，具体事宜由美国科学院研究理事会承担，并于2003年发表了长达200页的Bio2010报告，凝练了当今生命科学本科生必休的生物学、化学、物理学、数学与计算机科学以及工程科学的基本概念。Bio2010的迫切需要是由于生物学正逐渐演变成越来越定量化、越来越与其他学科交叉的态势。作为呼应，美国科学院研究理事会也成立了“凝聚态物质与材料物理学2010年前瞻“委员会（CMMP2010），并发表了题为《凝聚态物质和材料的物理学：我们身边的科学》的中期报告，所提出的8个挑战性问题中的6个都与Bio2010对生命科学的物理学变革的阐述遥相呼应，21世纪生命科学与物理科学之间的融会贯通已势不可挡。完全不同于传统生物物理学中物理学的“工具性”丛属地位，该书坚持将生命系视为特殊物理系统的立场，强调从物理学基本原理出发理解生命现象甚至预言新的生命现象，从而凸现了物理学研究在21世纪生命科学中的主导地位。时至今日，生物学已经涵盖极广：从分子水平（如DNA、蛋白质、磷酯）到细胞水平，从它们的个体结构与功能（如细胞与生物膜的自组装、大脑和整个生物体）到整个生物圈，几乎无所不包。在纳尔逊的这本书面世之前，人们很难发现一本能对生物学大千世界进行简单而统一的介绍的教科书。要将微观、介观、宏观乃至整个地球生物圈的生命系统用基本的物理原理联结起来，绝不是轻而易举的事情！而纳尔逊的书做到了这一点。这本书不是生物学基础课的一个新分支，而是能够带领读者迅速到达当代生命科学研究前沿的旅游指南。本书的门槛很低——学习过大学一年级物理和微积分（外加一点高中的化学和生物学）的本科生即可进入课程。他们既可以是希望向定量生物学领域拓展的生命科学专业的学生，也可以是希望对生物学有所了解的物理学和工程学的学生。本书原作者纳尔逊教授与欧阳钟灿院士是相慕多年的同行，并与欧阳先生详细讨论过该书的中文翻译，本书的主要译者之一黎明博士还与欧阳钟灿先生一起参加了纳尔逊教授组织的高级研讨班。经过12位译者的辛勤工作，应该说这本中文版再现了原版的精髓！本书全新版，原作者做了部分修改，此次修订版根据原书新版进行补充翻译。
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