了从简单的盐晶到复杂分子的晶体，比如胆固醇。然而，即使是最小的蛋白质也具有超过1000个原子，这使得他们的结构更加的复杂。虽然胰岛素和其他蛋白质的结构直到20世纪60年代末才得以解决，但是多萝西·克劳福特·霍奇金早在1934年就已采集小分子蛋白质，也即胰岛素的晶体结构数据。然而，20世纪30年代初许多天然纤维，比如羊毛和头发的开创性的X射线纤维衍射数据就已经被威廉·阿斯特伯里收集。他提出了二级结构元素的基础模型，如蛋白质的α螺旋和β折叠。20世纪30年代，由于人们对于蛋白质的结构知之甚少，对物质结构起到