相比于物理、化学，生物学研究的系统更为复杂；相比于工程，生物学研究的系统非人类所设计。生命的世界是如此的多姿多彩，很难想象其基本原理和无机世界一样。细胞，一切生命的基本组成单元，其内部到底在发生什么？可惜，所有故事的细节都发生在我们无法观察的微观尺度。而正是在那个尺度上才会发生的事情，使得生命成为可能。在那个微观世界里，热能、化学能、机械能、电能很容易相互转换，从而产生很多我们宏观世界里不可思议的现象。

    现代分子生物学的诞生和发展正是想弄清细胞内的世界到底在发生什么。虽然无法直接观察现场，但可以通过间接的证据，进行合理的推断。随着实验技术手段的飞速发展，大量的证据和数据被收集。很明显，那是一个异常纷杂的世界，有各种各样的分子，参与各种各样功能的运作。要利用如此大量数据对如此复杂系统进行分析，已不是生物学家们传统的推理方式能够胜任的。

    分子生物学的进一步发展在于由繁入简。可喜的是，已有越来越多的研究发现许多表面上奇特迥异的生物现象，背后竟是基于简单相同的物理原理；大量看似无关的数据，可以用相同的数学模型来解释。所以，可能细胞内世界的运作原理并不复杂，如果我们能够理解它。

    在工程师看来，细胞就是实现某种功能的机器，只不过其工作原理不是人类设计的。但我们可以把它拆开来看，来研究，甚至可以“山寨”，可以升级，实现新的功能为人类所用。而要明白这样的机器，可能我们先要弄清一个问题：作为最基本的概念，细胞内的信号与系统与人类工程设计中的有什么不同？