德国科学家马克斯·冯·劳厄因发现晶体中X射线的衍射现象而获得1914年诺贝尔物理学奖。正是这种现象的发现促成了X射线晶体学的诞生。从那以后，研究者们就开始用衍射法来研究日益复杂的晶体结构，研究范围囊括了简单的矿物质、高科技材料如石墨烯和包括病毒的生物结构。随着科技的进步，探索的步伐也加快了：每年都会形成成千上万的新结构的影像。蛋白质晶体影像的分辨率在1990年突破了分辨单个原子的临界点，新的X射线源为捕捉极具挑战性的蛋白质影像创造了条件，这些蛋白质几乎不可能成长为大型晶体。

　　冯·劳厄突然迸发了一个想法，当X射线穿过一个晶体时，它们会被晶体中的原子散射并互相干扰，就像波浪穿过海滨驳岸的缺口。某些地方，波浪会相互叠加；另一些地方，它们则会相互抵消。这就使衍射图样能够反推出打散了X射线的原子的位置。1912年，冯·劳厄和他的同事用硫酸铜的晶体样本证明了这个理论。