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导读
引用
Fournier, R. L. (2018). Basic Transport Phenomena in Biomedical Engineering (4th ed.). CRC Press.
章节概要
第四版共十一章，篇幅约 630–650 页（各目录记载略有出入）。从目录即可看出整体脉络：一章简短的导论；三章铺垫物理与生理基础（热力学、体液与细胞膜、血液）；两章质量传递；随后是氧传递、药代动力学，以及三章关于装置与工程化组织的内容。出版社的简介称本书涵盖动量传递与质量传递，目标是医疗器械的设计。
第1章：Introduction（导论）
开篇一章为全书定调。出版社的简介还把单位与量纲的复习以及解工程问题的小技巧列入本书内容，这类材料面向仍在建立工程解题习惯的读者；目录没有说明它位于哪一章。
第2章：A review of thermodynamic concepts（热力学概念复习）
在讨论任何传递之前先讲热力学。出版社称这一部分考察热力学概念，重点是溶液的性质，这是下一章理解渗透和膜行为所需的背景。
第3章：Physical properties of the body fluids and the cell membrane（体液与细胞膜的物理性质）
本章转向体液以及分隔各体液区室的细胞膜。简介把体液、渗透和膜过滤列为深入探讨的主题。
第4章：The physical and flow properties of blood and other fluids（血液及其他流体的物理性质与流动性质）
关于流体流动的内容似乎集中在这里，即血液和其他流体的物理性质与流动性质。
第5–6章：Mass transfer fundamentals（质量传递基础）；Mass transfer in heterogeneous materials（非均质材料中的质量传递）
两章展开质量传递，先讲基础，再讲非均质材料中的传递。出版社把溶质传递列为深入处理的主题之一。
第7章：Oxygen transport in biological systems（生物系统中的氧传递）
氧传递单独成章，紧随两章质量传递之后，专门讨论一种溶质。
第8章：Pharmacokinetic analysis（药代动力学分析）
药代动力学分析与溶质传递、氧传递一同被出版社列出，讨论药物在体内的移动与去向。
第9–11章：Extracorporeal devices（体外装置）；Tissue engineering and regenerative medicine（组织工程与再生医学）；Bioartificial organs（生物人工器官）
最后三章是前面内容所通向的应用。出版社说，这些化学与物理传递过程被用于人工器官、生物人工器官、控释药物系统和组织工程的开发，并指出新版特别关注组织工程与器官再生。
核心概念
第1–4章：导论至血液
- 溶液热力学：溶液的性质，简介称之为热力学复习的重点。
- 渗透与膜过滤：流体和溶质如何穿过细胞膜交换，是体液一章的主题。
- 血液的流动性质：第4章中血液及其他流体的物理性质与流动性质。
第5–8章：传递与药代动力学
- 非均质材料中的质量传递：溶质在复合介质中的传递，即第6章的标题。
- 氧传递：生物系统中的氧传递，第7章。
- 药代动力学分析：对药物分布与消除的定量描述，第8章。
第9–11章：装置与工程化组织
- 体外装置：在体外工作的装置，第9章。
- 组织工程与再生医学：第10章。
- 生物人工器官：第11章。
评析
优点
- 从原理到装置的清晰路径。 目录由热力学和体液出发，经过质量传递、氧传递和药物传递，最后才到体外装置、组织工程和生物人工器官，因此每个应用章节所需的工具都已就位。
- 面向多种背景的读者。 出版社把生物医学、化学、机械工程、生物技术、生物工程、医学和生命科学的学生列为读者，并加入单位与量纲的复习及解题提示，降低了化学工程以外读者的入门门槛。
- 聚焦装置与组织。 书中明确的目标是人工器官、生物人工器官、控释药物和组织工程背后的传递过程，使传递课程有了具体的生物医学用途。
- 本版经过修订。 Google Books 上有一份该版出版前的说明，称新版加强了组织工程与器官再生，把完整解答放在正文中而不是单独的解答手册里，并首次使用 MATLAB。Routledge 页面证实了组织工程一章的标题。
局限
- 没有传热。 出版社称本书涵盖动量传递与质量传递，章节标题中也看不到能量或传热的章节。需要讲授生物传热的课程要另选教材。
- 章节标题之外细节有限。 公开的目录只有章节标题。数学难度、习题数量以及 MATLAB 内容的分量，读者需要通过样章或前言自行确认。
- 章节较长。 十一章、六百多页，平均每章约六十页，一学期的课程需要在应用章节中取舍，难以全部覆盖。
在课程中的定位
Fournier 是生物医学工程中通向装置设计的传递入门。Bird、Stewart、Lightfoot 和 Klingenberg 的 Introductory Transport Phenomena 是通用的化学工程本科教材，并行展开动量、热量与质量传递，当需要更深入理解各类平衡的物理时是有用的补充。Rubenstein、Yin 和 Frame 的 Biofluid Mechanics 对循环系统中的流体力学处理得更充分，适合想要比一章血液与其他流体更多流体内容的读者。
Roselli 和 Diller 的 Biotransport 是最接近的替代选择：它并行处理流体、热和质量传递，因此如果课程要求传热，它更合适；而 Fournier 提供药代动力学、体外装置和生物人工器官。在研究生层次讨论细胞膜与可兴奋细胞时，Friedman 的 Principles and Models of Biological Transport 更专门；Truskey、Yuan 和 Katz 的 Transport Phenomena in Biological Systems 则是连接传递理论与生理学的定量桥梁，涵盖流体流动、扩散、反应和电动力学过程。
如何使用本书
本书适合已学过微积分、微分方程以及大学化学与物理的生物医学或化学工程高年级本科生和研究生一年级学生，也可供有一定定量基础的机械工程、生物技术和生命科学学生使用。出版社没有列出先修要求；微积分、微分方程和基础化学、物理是合理的预设，学过流体力学或质量传递会更有帮助。
实用的读法：按顺序读第1–4章作为基础，再以第5–7章为核心的传递主线。第8章对关注药物递送或药理学的读者最为重要。第9–11章则按项目或课程重点选读：体外装置对应透析和氧合，组织工程对应再生应用，生物人工器官对应综合设计。无论哪一章，先自己列出每个平衡式再看例题解答，并用习题练习选择假设和检查单位。