構造生物学とは何か？
構造生物学は、Journal of Structural Biology誌の定義によれば、何世紀もの歴史を持つ分野であり、生きた物質（生きた細胞によって形成され、構成され、維持され、精製される）のあらゆるレベルの組織の構造解析を扱う。19世紀から20世紀初頭にかけての初期の構造生物学者は、主に肉眼の視力の限界まで、拡大鏡や光学顕微鏡を通してしか構造を研究することができなかった。

20世紀に入ると、生体分子の立体構造を調べるためのさまざまな実験技術が開発された。その代表的なものが、X線結晶学、核磁気共鳴法、電子顕微鏡法である。X線の発見とタンパク質結晶への応用により、構造生物学に革命が起こった。同様に、NMR分光法によって、タンパク質の構造とダイナミクスに関する情報が得られるようになった。そして21世紀、電子顕微鏡もまた、よりコヒーレントな電子源の開発、電子顕微鏡の収差補正、高分解能クライオ電子顕微鏡の実現を可能にする再構成ソフトウェアの開発によって劇的な変革を遂げ、オングストローム分解能で個々のタンパク質や分子複合体を立体的に研究できるようになった。

これら3つの技術の発展により、構造生物学の分野は拡大し、生体高分子（特にアミノ酸からなるタンパク質、ヌクレオチドからなるRNAやDNA、脂質からなる膜）の分子構造、それらがどのようにしてその構造を獲得するのか、また、その構造の変化がどのように機能に影響を及ぼすのかを研究する分子生物学、生化学、生物物理学の一分野となった。というのも、高分子は細胞の機能のほとんどを担っており、特定の三次元形状に巻きつくことによってのみ、その機能を発揮することができるからである。分子の "三次構造 "と呼ばれるこの構造は、それぞれの分子の基本的な組成、つまり "一次構造 "に複雑に依存している。低解像度では、FIB-SEMトモグラフィーのようなツールによって、細胞やその細胞小器官を3次元的に理解することができるようになり、また様々な細胞外マトリックスの各階層がどのように機能に寄与しているか（例えば骨など）を理解することができるようになった。ここ数年で、生物学的構造の実験的研究を補完するために、高精度の物理的分子モデルを予測することも可能になった。分子動力学シミュレーションのような計算技術は、タンパク質の構造、コンフォメーション、機能を拡張し、研究するために、経験的構造決定戦略とともに使用することができる。