细胞是所有生命物质的基本单位,利用能量流动的流动来推动生命的过程。虽然参与能量转导的生化网络是充分表征的,但特定细胞过程的能量成本和限制仍然在很大程度上未知。特别是细胞的能源预算是多少?哪些约束和限制能量流对蜂窝过程施加?细胞在这些极限附近工作,如果是这样,能量约束如何影响细胞功能?物理学提供了许多工具来研究非平衡系统并定义物理极限,但是将这些工具应用于细胞生物学仍然是一个挑战。物理生物能源术,它位于非平衡物理学,能量代谢和细胞生物学的界面,试图了解能量细胞的使用量,它们如何在不同的细胞过程中分配这种能量,以及相关的能量约束。在这里,我们回顾了最新进展,并讨论了物理生物能学中的开放问题和挑战。