Physik galt für lange Zeit als die Erforschung der unbelebten Materie. Die Untersuchung von lebenden Systemen war daher zunächst die exklusive Domäne von Medizin und Biologie. Seit einigen Jahrzehnten beteiligt sich auch die Physik an der Erforschung des Lebens, und zwar nicht nur dadurch, dass sie immer bessere apparative Möglichkeiten zur Analyse von Zellen und Molekülen auf allerkleinster Skala zur Verfügung stellt. Mit interdisziplinären Ansätzen hat die Physik neue Erkenntnisse über das Leben auf molekularer, zellulärer und organismischer Ebene beigesteuert. Diese Entwicklung wurde durch Fortschritte in den Bereichen der weichen Materie, der Biophysik, der aktiven Systeme, der Quantenphysik, der Statistik und der Simulationstechniken ermöglicht.
Mit großen Röntgenquellen und Elektronenmikroskopen können heute die Struktur und Funktion der Biomoleküle entschlüsselt werden (Seite 133). Auch in der Bildgebung und der Super-Auflösungsmikroskopie (Seite 135) wurden große Fortschritte gemacht. Dass Licht dabei nicht nur als Sensor sondern auch als Werkzeug genutzt wird (Seite 137), mag vielleicht überraschen. Die Erforschung der physikalischen Eigenschaften von Zellen (Seite 139) führt beispielsweise zu ganz neuen Einblicken in die Bewegung und die Teilung von Zellen, was für die Krebsforschung neue Impulse liefern kann. In der Neurobiophysik wird die netzartige Struktur des Gehirns untersucht, um so zu verstehen, wie das Gehirn im Einzelnen und als komplexes System funktioniert (Seite 143). Wie überhaupt Leben entstanden ist (Seite 145) und wie man es vielleicht sogar nachbauen kann (Seite 147), sind Fragestellungen, die bis hinunter auf die molekularen Ebene nach Antworten suchen.
