前言

MATLAB（Matrix Laboratory，矩阵实验室）是由美国MathWorks 公司推出的一款高性能数值计算软件，以其简单易学、强大的计算功能及图形表达功能、界面友好的特点，在工程计算等诸多领域得到了广泛应用，成为当前国际流行的科学计算软件。在发达国家，MATLAB 在生物化工领域的应用已经相当普及，相关书籍也较多。而在我国用计算机辅助生物化工计算还比较薄弱，相关文献大多只局限在给出计算机计算或模拟结果，却没有用计算机实现的具体过程及程序，使业内人士遇到类似问题常常束手无策。笔者在应用MATLAB进行生物化工计算的探索过程中，解决了教学与科研中遇到的许多实际问题，积累了一些经验与教训。笔者旨在通过此书总结十几年间使用MATLAB 在生物化工领域应用的实践经验，与大家分享在MATLAB 学习和应用中的成果及体会，使我国生物化工科技工作者尽快了解、熟悉和使用MATLAB，减少消耗在编程及数学理论和计算上的时间和精力，享用MATLAB 给生物化工数值计算带来的便利。

本书通过近百个实例，为生物化工过程的计算、建模与模拟提供了具体的实例参考，具有如下特点。

（1）应用性 本书以应用为目的，不要求读者掌握高深的数学知识和计算机理论，紧密结合生物化工及相关领域的应用实例，由浅入深地介绍了MATLAB 应用基础，用MATLAB对典型酶反应、微生物反应、化工传热及传质过程进行数据分析与统计、参数计算与优化、动力学模拟以及模型参数估计的具体方法，使读者对MATLAB 入门以及用MATLAB 进行生物化工计算与模拟提供了可借鉴的应用程序。

（2）适用性 本书采用MATLAB R2016b 版本，用户界面以中文显示，并按照“中文/英文”用户界面，以汉-英双语形式介绍，以满足不同读者的需要。根据我国高等院校本科生及硕士研究生的“生物化学”“化工原理”“生物反应工程”等相关课程，部分实例来源于国内相关教材，为教学用MATLAB 实现其计算与模拟提供了具体指导。

（3）拓展性 本书一些实例介绍了MATLAB 的多种求解途径，有些实例还出现在不同的章节里，为读者展示了用MATLAB 解决同一问题的不同思路及方法，使读者更全面地了解MATLAB 的特性与功能，比如用生物系统模拟工具的图形用户界面（GUI）使细胞反应模型的参数估计过程大为简化。还有一些实例具有很强的综合应用性，如“有/无菌体死亡的细胞生长与基质消耗的动力学模拟”“恒速流加分批培养过程的动态模拟”“细胞反应动力学模型参数的估计”等，为读者提供了用MATLAB 解决此类综合问题的实践方法。

出版此书，感谢美国MathWorks 公司及时提供更新软件以及技术支持，感谢辽宁省石油化工规划设计院有限公司教授级高级工程师杜菊女士为本书绘制了插图。

由于笔者水平有限，书中难免会有不足之处，恳请读者提出宝贵意见。

刘　俏　　

2018.4