本书强调细胞中各种动态现象的物理建模，主要讲解随机过程、非线性动力学、统计推断等常用且重要的建模方法。第1、2篇介绍了概率建模在重要生命科学课题上的成功应用，同时也详细介绍了与之紧密相关的统计推断方法及其在前沿技术中的应用。本书第3、4篇用力学类比的方式引入了细胞基因调控中的负反馈、正反馈等概念，并介绍了如何建立随机过程模型、非线性动力学模型来理解细胞的内稳态、开关行为、周期振荡等重要且有趣的现象。另外值得一提的是，自2020 年新冠疫情暴发之后，人们对疫情传播的动力学高度重视，第二版也适时增加了这方面的内容，介绍了几个经典的传播模型，尤其对极少数超级传播者对疫情传播造成的巨大不确定性给出了简要且有说服力的分析。这些概念和方法对学习物理生物学及合成生物学的读者来说都具有很强的实用性，而作者通过对少数经典实例的透彻分析，详细展示了这些方法的流程和关键细节，为读者提供了一本容易上手的基础教程。