共同促进了分子层级研究的发展。在化学家研究的分子与光学显微镜下可见的微小结构（如细胞核或染色体）之间，存在一个不明确的区域，即物理化学家所称的“被忽略维度的世界”。这个世界充满了结构和性质皆不明确的化合物胶体。透过化学家和物理学家开发的新技术，如X射线衍射，电子显微镜，和电泳等，分子生物学成功地对未知世界展开一连串探索。 这些研究揭示了大分子的结构和功能。该过程中的一个里程碑是1949年莱纳斯·鲍林博士的研究成果，该研究首次将镰刀型红血疾病患者的特定基因突变与单个蛋白质，杂合的或纯合的红细胞中的血红