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化学的发展为生物研究和理解生命现象提供了分子基础。从蛋白质到细胞、组织、器官以及机体，从微生物到花鸟鱼虫直至生态环境，因为有了生命，地球才充满了勃勃生机。生命体系的物质组成、结构与功能、发展和变化规律等都蕴含着丰富的内容。在探索生命奥秘的过程中，往往是以化学和物理为基石的，例如生命过程实际上是蛋白质、核酸、糖、脂类等生物大分子和一些小分子的复杂化学过程。由于生命体系的高度复杂性，近年的研究已经产生和积累了高维且海量的生物数据。数据密集型科学发现与人工智能的结合，极大改变了人们对于生物过程和生命的认识，也逐渐形成了生物学研究的新范式。本章中，我们将选取近年来AI在生命科学研究中的若干代表性应用，展现AI对于帮助人们理解生物系统和生命过程的重要作用。