南京，2025年10月22日-24日，——由《自然》（Nature）系列期刊编辑部和南京大学及中国生物物理学会联合主办的首届“AI Augmented Biology”国际学术会议在南京盛大开幕。这场大会汇聚了全球顶尖科研机构的 28 位人工智能生物学领域专家，以及《自然》系的 7 位资深编辑，吸引了 400 多位科研人员、高校师生和企业代表参会，多家生物医药企业亦携前沿成果亮相。南京大学党委常委、副校长郑海荣院士出席并致辞。
会议的组织者南京大学生命科学学院院长张辰宇教授在会上首次系统阐释并正式公布了“人工智能生物学”这一全新学科的定义、理论框架与发展路径，认为一个以人工智能为核心驱动力的生命科学“3.0时代”已经开启。
核心科学——两大理论支柱
人工智能生物学是以人工智能为认知框架和研究手段，深度融合生物学、复杂系统科学和信息科学，通过多尺度数据构建形式化模型，系统揭示生命系统的涌现规律与生物智慧逻辑，一门新型交叉学科。该学科以“生命涌现”和“生物智慧”为核心研究对象，构建起“数据—信息—知识—智慧”四层理论框架。而“生命涌现”指在复杂系统中，多个个体组合形成新的性状与功能，这些功能在低层级无法预测，是系统非线性的结果。而“生物智慧”则是生命体为适应环境所形成的“自然逻辑”，连最低等的细菌也具备。
人工智能生物学不是只将人工智能作为研究工具，而是从根本上改变生命科学的研究思维与路径。“AI for Biology”作为概念更倾向于工具导向，它并不试图改变生命科学的理论框架，只是提高现有工作流的效率。而AI生物学的独特性是在于：理论创新导向：提出新的生命规律解释；假设生成能力：在数据探索中主动生成新的科学假设并指导后续实验；跨学科扩张潜力：成果可迁移到人工系统设计、社会系统建模中。
从工具到范式：中国提出生命科学“3.0时代”
在过去的二十年里，生命科学经历了多次技术革命：基因编辑技术（CRISPR/Cas9）打破了遗传改造的瓶颈；单细胞多组学让科学家可以在前所未有的分辨率下解剖生命系统；冷冻电镜（Cryo-EM）让原子级精度的蛋白质结构解析成为现实。
即使技术如此先进，生命科学依然存在四大瓶颈：海量数据的整合处理难度高、还原论视角难以解释系统整体行为、跨尺度研究割裂、以及理论与实验之间的脱节。“我们可以看到病变的分子细节，但很难解释系统性疾病的整体机制。”张辰宇说。
在这种背景下，“人工智能生物学”应运而生。张辰宇将生物学的发展划分为三个阶段：
1.0 博物学时代：观察和描述生命多样形式——“看山是山，看水是水”；
2.0 分子生物学时代：拆解生命为分子和信号通路——“看山不是山，看水不是水”；
3.0 人工智能生物学时代：通过AI发现生命涌现与生物智慧的规律——“看山又是山，看水又是水”。
通俗解读——为什么它重要？
“人工智能生物学”听起来像是高冷的交叉学科，但其实它的意义很容易理解。张辰宇举了几个让普通人也能感受到的例子：
对疾病：传统医学像是在解决“树上的一片病叶”，而AI生物学是在理解“整棵树为什么会生病”，从而找到根本性干预方法。
对粮食安全：通过AI分析生态系统涌现规律，可以在气候剧烈变化前预测和优化农作物的种植策略。
对人工智能的发展：研究生命中的“智慧”如何形成，反过来可以帮助设计更有适应性、更能应对变化环境的AI系统。
从理念到落地：南京大学和南京市多项举措引领学科研究与产业转化建设
这一理念并非临时提出，而是经过多年积累：
2018年：在科技部、教育部和国家自然科学基金委及国家重大项目专家组做报告，首次提出“人工智能生物学”的概念，并明确提出人工智能生物学是生物学3.0；
2019年：与南京市江北新区合作，共同成立全球首个“人工智能生物医药技术研究院”；
2020年：获“111引智计划”支持，建设国际合作基地，并在2025年获得2期延续支持；
2022年：在“中国科学”发表第一版完整阐述人工智能生物学的观点论文“人工智能生物学--生物学V3.0”
2022年：自2019年起，连续3年在基金委试图立项“人工智能生物学”，2022年获国家自然科学基金重大立项并资助全国研究者；
2023年：在中国生物物理学会的框架下，成立全球第一个“人工智能生物学分会”；
2023年：与数学学院合作，开设全球首个“人工智能生物学”本科专业，纳入国家“强基计划”，建立完整课程教育体系，已经招生三届，每届15人；
2024年：主编全球首部大学通用教材“人工智能生物学”
2025年：进入科技部“十五五”前沿生物重大研发计划。
今年的大会是南京大学与《自然》携手，将这一新范式正式推向全球舞台。
结语
第四次工业革命的主导力量将是人工智能，而“人工智能生物学”有机会让中国在生命科学领域不再是追随者，至少与美国并肩，甚至在某些细分方向引领世界。如果我们能发现生命涌现的普适规律，生命科学可能真的会迎来类似牛顿定律那样的根本突破。与会的多位国际学者认为，人工智能生物学为生命科学提供了新的“统一语言”，一旦规模化推进，不仅会改变科研模式，还会深刻影响生物技术产业格局，并可能成为复杂系统科学的核心方法之一。
在应用上，AI生物学已经展现突破潜力现在治不了的病，不光是因为药不够，而是因为我们对系统机制的理解还不够。此外，人工智能生物学的理论还能迁移到社会系统建模、智能机器人设计等领域——在生命科学和人工智能之间形成双向的知识反哺。
从南京到世界，一场以人工智能为引擎的生命科学“范式革命”正加速到来。对于科学界，这是理论体系的重构；对于公众，这意味着未来的医疗、食品、环境乃至人工智能，都可能因这一新学科而迎来重大改变。