اذا لم تجد ما تبحث عنه يمكنك استخدام كلمات أكثر دقة.
في نهاية القرن التاسع عشر ميلادي كان قد تم اكتشاف جميع الطرق الرئيسية لعمليات استقلاب الأدوية بجانب عمليات استقلاب البروتينات والأحماض الدهنية وتمثيل اليوريا. ففي خلال العقود الأولى من القرن العشرين تمكن العلماء من عزل وتمثيل المكونات البسيطة في التغذية البشرية كالفيتامينات. ويعزى الفضل في ذلك إلى تطور التقنيات المعملية مثل الفصل باستخدام الاستشراب والرحلان الكهربائي واللذان أديا إلى التقدم السريع في مجال الكيمياء الفسيولوجية بالإضافة إلى علم الكيمياء الحيوية وأدى إلى استقلالهما عن أصولهم الطبية. وفي العشرينات والثلاثينات من القرن العشرين بدأ الباحثين في الكيمياء الحيوية مثل هانس كريبس وكارل كوري وجرتي كوري في العمل على العديد من المسارات الأيضية الأساسية للحياة: كدورة حمض الستريك، وعملية تكوين وتحلل السكر، وتمثيل الستيرويدات والبروفرينات. وفي الفترة ما بين الثلاثينات والخمسينات قام فريتس ليبمان وآخرون بتأسيس دور مركب ثلاثي فوسفات الأدينوسين كناقل شامل للطاقة في الخلية والميتوكوندريا التي هي عبارة عن مصنع الطاقة في الخلية. واستمر العمل في هذا المجال بنشاط كبير خلال القرن العشرين وحتى القرن الواحد والعشرين.
بعد نشوء علم الوراثة التقليدي واصل علماء الأحياء وموجة جديدة من علماء الفيزياء البحث عن الجينات وطبيعتها المادية. فقام وارن ويفر رئيس قسم العلوم في مؤسسة روكفيلر بإعطاء منح مالية لرفع كفاءة الأبحاث وتطبيق الطرق الكيميائية والفيزيائية في حل المشاكل الحيوية والذي أطلق عليه بعد ذلك مصطلح علم الأحياء الجزيئية في عام 1938م. ومن الجدير بالذكر أن كثير من الإنجازات الهامة في علم الأحياء خلال الثلاثينات والأربعينات تم تمويلها من قبل مؤسسة روكفلر.
كعلم الكيمياء الحيوية فأن الفروع المتداخله لعلمي البكتيريا والفيروسات (تم جمعهما لاحقا باسم علم الأحياء الدقيقة) وارتباطهما بمجالي العلم والطب، قد تطورا بشكل سريع في أوائل القرن العشرين الميلادي. قام فيليكس دهيريل بعزل العاثيات خلال الحرب العالمية الأولى ماأدى إلى نشوء مسيرة طويلة من الأبحاث التي تركزت حول فيروسات العاثيات (الفاج) والبكتيريا التي تصيبها وتغزوها.
كان تطور الكائنات القياسية المتماثلة وراثيا (جينيا) والتي بإمكانها إعطاء نتائج تجريبية متكررة أساسياً لتطور علم الوراثة الجزيئي. بعد العمل سابقاً مع ذبابة الفاكهة والذرة فإن الاعتماد على نماذج أنظمة أكثر بساطة مثل "عفن الخبز" مكن العلماء من ربط علم الوراثة بالكيمياء الحيوية، والأهم ربطها بفرضية جورج بيدل وإدوارد تاتوم عام 1941م والتي تقول "جين واحد، انزيم واحد". التجارب الوراثية (الجينية) حتى على الأنظمة البسيطة مثل فيروس تبرقش التبغ والعاثيات والتي تمت بساعدة التكنولوجيا الحديثة مثل المجهر الإلكتروني وجهاز الطرد المركزي الفائق أجبرت العلماء على إعادة تقييم المعنى الحرفي للحياة. الصفات الوراثية للفيروسات، كما أن إمكانية إنتاج عضيات البروتين النووي الخلوي خارج النواة قام بتعقيد نظرية مندلين الوراثية المتعلقة بالكروموسومات والمقبولة سلفا.
في عام 1943م أظهر اوزولد افري أن الحمض النووي هو على الأغلب المكون الوراثي (الجيني) للكروموسومات، وليست البروتينات. وقد تم حسم الموضوع بشكل قاطع من خلال تجربة العالم هيرشي والعالم تشايس عام 1952م، والتي تعتبر واحدة من العديد من اسهامات جماعة العاثيات (الفاج) بقيادة الطبيب وعالم الاحياء ماكس دلبروك. عام 1953 اقترح كلا من جيمس واتسون وفرانسيس كريك بناء على أعمال موريس ويلكنز وروزاليند فرانكلين فقد اقترحا أن تركيب الحمض النووي هو عبارة عن شريط حلزوني مزدوج. كما يذكران في بحثهما المشهور بعنوان (التركيب الجزيئي للحمض النووي) التالي: "لم يفتنا ملاحظة أن تحديدنا لفرضية الشريط المزدوج تفترض على الفور امكانية وجود آلية نسخ للمادة الوراثية". بعد ان أكدت تجارب ميلسون وساتهل عام 1958 صحة نظرية النسخ الجزئي للحمض النووي؛ بات من الواضح لمعظم علماء الأحياء أن تسلسل الحمض النووي يحدد بشكل ما تسلسل الأحماض الأمينية في البروتينات. افترض جورج جاموف أن هناك رمز وراثي (جيني) ثابت يربط بين البروتين والحمض النووي. بين عامي 1953-1961م كان هناك القليل من التسلسلات البيولوجية المعروفة سواء DNA أو بروتينات، بينما كان هنالك الكثير من انظمة الرموز المفترضة، ومما ساعد في تعقيد الوضع اتساع مدى المعرفة والاكتشافات للدور الوسيط الذي يقوم به الحمض الريبي النووي . استغرق العمل على فك الرموز (الشفرات) الوراثية سلسلة واسعة ومضنية من التجارب في مجالي الكيمياء الحيوية وعلم وراثة البكتيريا، وذلك في الفترة بين عامي 1961-1966م، وكان من أهمها تجارب كلا من مارشال نيرنبرغ وهار غوبند خورانا
في نهاية عام 1950م، أصبح معهد باستير مركزاً حيوياً يهتم بأبحاث علم الأحياء الجزيئية، هذا وبالإضافة إلى شعبة البيولوجيا في معهد كاليفورنيا للتقنية ومختبر البيولوجيا الجزيئية (السلائف) في جامعة كامبريدج، وحفنة من المؤسسات الأخرى، قام العلماء في كامبردج، بقيادة ماكس بيروتس وجون كندرو بالتركيز على العلم المتطور في مجال البيولوجيا الهيكلية ( structural biologhy) وذلك بالجمع بين دراسة البلورات بالأشعة السينية مع النمذجة الجزيئية وإمكانيات حسابية جديدة للحوسبة الرقمية (بالاستفادة سواء مباشرة أو غير مباشرة من التمويل العسكري للعلم). بعد ذلك انضم عدد من علماء الكيمياء الحيوية بقيادة فردريك سانغر في وقت لاحق إلى مختبر كامبردج والذي قام بالجمع بين دراسة بنية الجزيئات وعملها. وفي معهد باستير، قام فرانسوا جاكوب وجاك مونو بعد تجربة بايمو عام 1959م والمنشورات التي ظهرت بعد ذلك والمتعلقة باللاك أوبرون التي تناقش مفهوم تحديد الجينات وتنظيمها والذي عرف بعد ذلك بمسمى مرسال الحمض الريبي النووي. أما بحلول منتصف الستينات الميلادية كان نموذج الاساس الجزيئي لعمليتي الأيض والتناسل المنبثق من الفكرية الأساسية لعلم الأحياء الجزيئي قد اكتمل إلى حد كبير.
هذا وقد عُرفت أواخر حقبة الخمسينات للقرن العشرين إلى مطلع السبعينات الميلادية للقرن نفسه بحقبة البحث المكثف والزيادة في عدد المؤسسات المهتمة بعلم الأحياء الجزيئية إلى أن أصبح علم الأحياء الجزيئية قسماً قائماً بذاته كباقي العلوم.. فيما عرّف عالم أحياء الكائنات ويلسون مصطلح "الحروب الجزيئية"، حيث كانت الأساليب والاستخدامات في مجال الأحياء الجزيئية تنتشر بسرعة والتي غالباً ما قامت بالسيطرة على الإدارات والتخصصات. أما العلم التجزيئي فله أهمية خاصة في علم الوراثة وعلم المناعة وعلم الأجنة وعلم الأعصاب. بينما كانت فكرة أن الحياة يقودها "نظام جيني" – وهو التشبيه الذي أطلقه العالمان جايكوب ويونود والتي كانت مستخلصة من عرض من ميادين العلوم علم التحكم الآلي وعلم الحاسوب – أضحى لها تأثير ملموس على بقية أقسام الأحياء. علم المناعة خصوصاً أصبح مرتبط بالأحياء الجزيئية، ومع الابتكار تدفق في كلا الاتجاهين: نظرية الاختيار النسيلي التي وضعتها نيلس يرني وفرانك ساعدت ماكفارلين بيرنت في منتصف 1950s في إلقاء الضوء على الآليات العامة لتخليق البروتين.
كانت مقاومة النفوذ المتنامي لعلم الأحياء الجزيئي واضحة بشكل خاص من قبل علم الأحياء التطوري. حيث كان لتسلسل البروتين إمكانات كبيرة لدراسة التطور الكمي (من خلال فرضية الساعة الجزيئية)، ولكنه أدى إلى تشكيك علماء البيولوجيا التطورية عن علاقتها بالبيولوجيا الجزيئية ليتمكنوا من الإجابة على الأسئلة الكبيرة حول السببية التطورية. انقسمت الإدارات والتخصصات وعلماء الأحياء العضويين تأكيداً على أهميتهم واستقلالهم : حيث أدلى ثيودوسيوس كرد على التحدي من قبل الجزيئين بهذا التصريح الشهير بأن "لا شيء في البيولوجيا يبدو منطقياً إلا في ضوء نظرية التطور". ثم أصبحت القضية أكثر أهمية وجدلاً بعد عام 1968،اقترح موتو كيمورا صاحب نظرية التطور الجزيئي المحايدة، أن الانتقاء المحايد لم يكن السبب الظاهر أو الكلي في نظرية التطور، على الأقل على المستوى الجزيئي، والتطور الجزيئي قد يكون مختلف بشكل أساسي عن عملية التطور المورفولوجي (علم التشكل). ( لحل هذه المفارقة "الجزيئية / المورفولوجية" فقد كانت محور أبحاث التطور الجزيئي منذ ستينيات القرن العشرين.)
