从科学发展观来看, 在21 世纪, 所有的科学技术都将围绕人与人类的发展问题, 寻找各自的存在意义与发展面。生物光子学（Biophotonics）正是在这样的背景下产生的。生物光子学（Biophotonics）是一门将光子学和生物医学相互融合而形成的前沿学科，它的主要研究内容包含: 一是生命系统中产生的光子, 以及这种光子在生物学研究、医学诊断与治疗方面的重要应用; 二是生物相关光子学基础和技术, 包括组织光学、光与组织相互作用和组织工程等等。简言之, 生物光子学是利用光子来研究生命现象的科学, 它是光子学与生命科学相互交叉、相互渗透而产生的边缘学科。 

较普遍的观点认为, 生物光子学可以定义为所有波长范围内的电磁辐射在生物医学领域的应用科学与技术。具体地, 生物光子学涉及生物系统(包括人体组织)以光子形式释放的能量的探测过程, 以及这些光子所携带的有关生物系统的结构与功能信息的获取, 还包括利用光子对生物系统进行的加工与改造等等。而这种加工与改造，我们可以把它们简单的理解成对生物体或人体的研究、诊断和治疗。

所以，从目前生物光子学研究的热点来看，不仅包括研究分子水平上的细胞功能和结构, 而且特别针对人体及其器官和组织。通过检测组织与血液参数, 探索组织结构与功能的变化, 进而实现宏观和微观水平疾病无损探测、诊断和治疗。包括组织光学、医学光谱术、医学成像术、以及光诊断与光治疗技术等等。 

生物光子学覆盖范围非常之广，大家往往根据其领域交叉的不同将其划分为两大部分。一是与现代分子生物学密切相关的，涉及生物分子结构和相互作用机理的微观研究领域；二是和医学直接相关的，有关医学光子学、光活检诊断、光保健和光治疗的宏观研究领域。而这两方面的发展都蕴藏着广阔的产业前景。生物光子学学科分支及其涉及的光子技术及光子产业如表1所示： 

表1：生物光子学学科分支及其涉及的光子技术和光子产业

在国际上已经展开了对生物光子学领域的深入研究，下几组图给出了一些代表性工作。

图1、SPIE的生物光子学（Biophotonics）学科的宣传POSTER 

图2、细胞的多光子显微照片

Image From Biophotonics Imaging Lab of University of Illinois at Urbana-Champaign 

图3、肝癌细胞中线粒体（绿色）的分布和形态，反映了癌细胞的活性。但绿色染料本身会对癌细胞造成杀伤 

图4、线粒体的特征Raman光谱。1446cm-1和1655cm-1两峰表征线粒体的活性，当线粒体破裂时两峰消失。1602cm-1表征线粒体的凋亡特性，当线粒体凋亡时，此峰消失。所以可以利用此三峰对线粒体进行无化学标记物跟踪成像。 

生物光子学的学科发展及其研究成果, 对生命科学具有重要而积极的意义, 将为解决长期困扰人类的疑难顽疾如心血管疾病和癌症的早期诊治提供可能性, 从而提高人类的生存价值和意义。其中的重大突破将起到类似X射线和CT 技术在人类文明进步史上的重要推动作用, 在知识经济崛起的时代还可能产生和带动一批高新技术产业。  

对于一所综合性大学或是一个大型学术研究机构，如果没有相应的生物光子学平台是难以想象的。先进院“面向世界科技发展的前沿。在国内开创性地提出基础性、前瞻性、战略性研究与集成科学并重的理念”。而这种基础性、前瞻性、战略性和集成性的概念，最能深刻体现在生物光子学这一研究领域中，本中心正是在这种学科发展的需求中应运而生。 

2008年下半年先进院开始着手组建生物光子学中心，确定了在以下几个研究方向展开工作（具体内容请见“研究方向”页面）：

1、非线性显微镜

2、THz原理及应用研究

3、中医对治“亚健康”研究

4、光电医疗器械

至2008年底，中心正式挂牌，中心按照研究方向从海内外引入了一批博士、硕士和研究生，组成了由研究员、助理研究员、研究助理、客座学生构成的较为完备的研究梯队（具体人员请见“中心团队”页面）。