العلم هو جهد معرفي تراكمي، يهدف إلى فهم الطبيعة عن طريق البحث، وصولًا إلى منظومة فرضيات ونظريات تنفيها أو تؤكِّدها التجربة، ويُطوّرها النقد دائما. علم الحياة هو أحد العلوم الصرفة؛ التي تشمل الفيزياء والكيمياء والرياضيات والجيولوجيا. وهذه العلوم تسير بمسلكين متكاملين؛ العلم الأساس (Basic science) والذي يدرس الموضوع بذاته بهدف إغناء المعرفة دون توقع التطبيق المباشر لنتائجه، والعلم التطبيقي (Applied science) الذي يدرس الموضوع برجاء الحصول على نتائج تطبيقية مباشرة أو قريبة. كلا المسلكين ضروريان؛ حيث إن العلم الأساس يمكن أن يُوفّر خلال مسيرته أو نتائجه منطلقات لأبحاث تطبيقية مهمة. مثلًا عزل وتشخيص أحد الكائنات الحية الدقيقة غير المعروفة، بحث أساسًا يمكن أن يُوفِّر مجال البحث التطبيقي بغرض استغلاله كمصدر غذائي أو دوائي. الدراسات الأساسية في وراثة الأحياء مكنت من انطلاق العديد من الأبحاث التطبيقية في مجال تحسين السلالات الحيوانية والنباتية؛ بقصد زيادة إنتاجيتها أو مقاومتها للأمراض. من جانب آخر فإن العلوم التطبيقية وما تُنتجه من تقنيات متطورة، يُمكن أن تُحفّز الأبحاث الأساسية وتيسرها. كمثال التقنية النانوية كشفت عن ظواهر غير عادية تُظهرها المواد في الأبعاد المجهرية، والكشف الذي قدمه تلسكوب هابل عن تباعد المجرات، أسهم في تكوين نظرية الانفجار العظيم. لقد كشف علم الحياة للعلماء أعقد منظومة في الطبيعة على الإطلاق لدراستها، كما أن العلماء في شتى فروع العلم هم أنفسهم نُظم بيولوجية (2009 ,Sergi). وحسب تعبير (2008) Goel فإن النُّظم البيولوجية تُوفِّر مختبرًا ممتازًا لسبر أغوار تآثر المادة والطاقة والمعلومات.

علم الحياة أو البيولوجيا يهدف إلى دراسة ظاهرة الحياة والكائنات الحية وتآثرها فيما بينها ومع البيئة. تراكم المعلومات والتعقيد العالي للمواد الحيوية والتنوع الهائل للكائنات الحية وتطور تقنيات البحث العلمي، أدى إلى نشوء فروع عديدة لعلم الحياة التقليدي؛ شملت علوم المظهر Morphology)) والتشريح (Anatomy) وتقسيم الأحياء (Taxonomy) والخلية (Cytology) والأنسجة (Histology) والأجنة (Embryology) والفسلجة (Physiology) والوراثة (Genetics) والحيوان (Zoology) والنبات (Botany) والبكتيريا (Bacteriology) والفطريات ((Mycology الطحالب Algae)) والفايروسات (Virology) وفي مرحلةٍ متقدّمة علم الحياة الجزيئي (Molecular biology) وعلم الوراثة الجزيئية (Molecular genetics) والتقنية الحيوية Biotechnology)). كما تلاقى علم الحياة مع العلوم الأساسية الأخرى، فنشأت علوم الكيمياء الحيوية (Biochemistry) والفيزياء الحيوية (Biophysics) والإحصاء الحيوي (Biostatistics) والمعلوماتية الحيوية (Bioinformatics) وأخيرًا وليس آخرًا بزغ علم الحياة الكمومي (Quantum biology).

وهكذا تأريخيا، اتجه علم الحياة من دراسة الأحياء والظواهر البيولوجية العامة إلى التفاصيل التركيبية والفعاليات الخلوية إلى الكشف المتزايد العمق على المستويات الجزيئية والذرية وتحت الذرية. من جانب آخر، ركز ميكانيك الكم عند نشوئه على الظواهر المجهرية للفوتونات والإلكترونات والذرات. لكن مع الوقت تزايد توجه الفيزيائيين لدراسة الأجسام والظواهر المتزايدة التعقيد. وهكذا تقاربَت الأبعاد المدروسة في البيولوجيا والفيزياء، وبرز السؤال عما يمكن أن تقدّمه فيزياء الكم في ولعلوم الحياة (2009 ,.Arndt et al).

إن جذور بيولوجيا الكم تعود إلى أربعينيات القرن العشرين حيث أصدر P. Jordan سنة 1943م كتابًا متسائلًا فيه ما إذا كانت قوانين الفيزياء الذرية والكمومية ذات أهمية أساسية للحياة، واستخدم لأول مرة مصطلح البيولوجيا الكمومية
Biologie - (Huelga & Plenio, 2013) Quanten  .