南京大學系統(tǒng)闡釋生命科學3.0“人工智能生物學”
| 2025-10-28來源：新華網(wǎng) |
新華網(wǎng)南京10月28日電（記者陳席元）近日，南京大學等機構聯(lián)合舉辦生命科學研討會。會上，該校生命科學學院院長張辰宇教授系統(tǒng)闡釋“人工智能生物學”。 何為人工智能生物學？張辰宇介紹，該學科是以人工智能為認知框架和研究手段，深度融合生物學、復雜系統(tǒng)科學和信息科學，運用多尺度數(shù)據(jù)構建形式化模型，以系統(tǒng)揭示生命系統(tǒng)的涌現(xiàn)規(guī)律與生物智慧邏輯。 張辰宇把生命科學研究劃分為三個階段——1.0是博物學時代，側重觀察和描述生命多樣形式；2.0是分子生物學時代，重點在于理解分子和信號通路；而3.0的人工智能生物學時代，將通過人工智能發(fā)現(xiàn)生命涌現(xiàn)與生物智慧的規(guī)律。 何為生命涌現(xiàn)和生物智慧？張辰宇表示，生命涌現(xiàn)是指在復雜系統(tǒng)中，多個個體組合形成新的性狀與功能，這些功能在低層級無法預測，是系統(tǒng)非線性的結果；生物智慧則是生命體為適應環(huán)境所形成的自然邏輯，連細菌也具備。 “人工智能生物學不等于人工智能和生物學的簡單相加?！睆埑接罱榻B，人工智能+生物學”只是利用人工智能技術提高工作效率，而人工智能生物學是一種理論創(chuàng)新，旨在提出新的生命規(guī)律解釋，研究成果可遷移到人工系統(tǒng)設計、社會系統(tǒng)建模中。 基因編輯技術、單細胞多組學、冷凍電鏡……過去二十年里，生命科學經(jīng)歷了多次技術革命。“但生命科學依然存在四大瓶頸，如海量數(shù)據(jù)的整合處理難度高，還原論視角難以解釋系統(tǒng)整體行為，跨尺度研究割裂，以及理論與實驗之間脫節(jié)?！睆埑接钫f，“我們可以看到病變的分子細節(jié)，但很難解釋系統(tǒng)性疾病的整體機制?！?/p> “對于科學界，這是理論體系的重構。對于公眾，這意味著未來的醫(yī)療、食品、環(huán)境乃至人工智能，都可能迎來重大改變?！睆埑接钫f。 他打了個比方，傳統(tǒng)醫(yī)學是在治療“樹上的一片病葉”，而人工智能生物學則是在探討“整棵樹為什么會生病”，從而找到根本性干預方法；在糧食安全領域，通過人工智能分析生態(tài)系統(tǒng)涌現(xiàn)規(guī)律，可以在氣候劇烈變化前預測和優(yōu)化農(nóng)作物的種植策略。 據(jù)了解，人工智能生物學的創(chuàng)想早在2018年就已提出，南京也通過校地合作機制，在人工智能生物學科研及成果產(chǎn)業(yè)化方面走在前。 2019年，南京大學與南京市江北新區(qū)共同成立人工智能生物醫(yī)藥技術研究院。2023年，人工智能生物學分會在中國生物物理學會框架下成立，南京大學也開設了人工智能生物學本科專業(yè)，納入國家“強基計劃”，建立完整課程教育體系，截至目前已招生三屆，每屆15人。（完） 責任編輯：王潔 |
