自然科學的發展從20世紀以來有過兩次重大變革,第一次是在物理學領域,它不僅全面推動了自然科學的發展,所引起的技術革命也已經給人類生活帶來了巨大影響。第二次變革發生在生物學領域,是由于物理學和化學廣泛而又深刻地滲入生物學的結果。這次變革以50年代中脫氧核糖核酸(DNA)雙螺旋結構的確定和蛋白質晶體結構的闡明為標志,確立了蛋白質和核酸是所有生命活動的主要物質基礎,開辟了在分子水平研究生命現象的新學科──分子。