精良成熟的大脑-机械接口技术

人们曾在科幻剧《星际迷航》中看到技术成熟的大脑-机械操作界面，目前科学家已将科幻情节转变为科技现实。伴随着特殊群体的需要，未来人类将更容易实现机械同步技术，例如：人类仅使用意念非常娴熟地控制机械手臂，计算机或者其它装置。或许未来有一天，物理学家霍金将受益于新型心智读取系统。

科学家使用一个无电子激光器的强烈超短X射线脉冲获得了蛋白质3D结构信息数据，这是对一个完整病毒进行的单次拍照。《科学》杂志指出，这项研究使得X射线衍射达到最终极限，同时通过跳过个别分子使用X射线激光来解码蛋白质结构。

2010年底，人类学家使用基因工具发现数万年前生活在现今西伯利亚地区的一种新人类祖先，他们被称为“丹尼索瓦人”。今年，科学家使用一种最新技术将丹尼索瓦人的基因组与现代人类进行对比，证实了丹尼索瓦人的部分基因遗传，显然我们的祖先与丹尼索瓦人曾在一起生活。这项最新技术有望在2013年获得尼安德特人高品质基因组。

目前科学家使用一种最新工具来“修改”一些动物的基因组，其中包括：斑马鱼、老鼠和蟋蟀等。甚至人类细胞也正在被修改用于研究用途。这种最新工具是“转录激活子样效应因子核酸酶(TALENs)”。一些研究人员目前认为TALENs将成为所有分子生物实验室的标准操作工具。

经过十年的研究，一项投资2.88亿美元的研究项目“DNA元素百科全书”将扫描与人类基因主题相关的所有科学文献，从而获得最详实的人类基因分析数据。该项研究表明，人体DNA仅有少部分涉及到人类基因。同时，事实上更多的曾被称为“垃圾DNA”的分子对于基因构成具有重要作用。

日本研究人员成功诱导老鼠干细胞培育成为具有生育能力的卵细胞，当前这些卵细胞在成熟阶段仅能保存于老鼠体内。虽然这项技术尚无法制造人类细胞，但是这代表着治疗不孕不育的一个重大突破。

75年前，意大利物理学家埃托雷-马约拉纳认为存在一种奇特类型的亚原子粒子，它自身是反粒子。今年荷兰物理学家报道称，试验性数据显示这种粒子是存在的。如果马约拉纳费米子的存在得到进一步证实，它将完美适用于量子计算领域。

中国大亚湾最新实验发现一种新型振荡带电中微子，它的振荡消失为探索亚原子物理学另一个长期探寻的谜团提供了重要线索。研究人员称，他们测量了不同类型中微子变体彼此分离的最后参数状况。

今年8月，“好奇号”火星车成功着陆火星表面或许是最令人惊奇的科学事件，该着陆系统借助火箭动力系统，逐渐缓慢地盘旋下降。美国宇航局工程师承认这一着陆系统有点“疯狂”，但认为能够保证1吨重的好奇号火星车安全着陆在火星表面。这个着陆系统叫做“天空起重机”助降系统，美国宇航局现计划2020年再次利用该着陆系统。

今年7月，大型强子对撞机发现了神秘的亚原子粒子——希格斯玻色子，它也被称为“上帝粒子”，从而结束了为期40年之久的科学探索。这项发现也成为《科学》杂志2012年十大科学突破之首。据悉，希格斯玻色子概念是20世纪60年代英国彼特-希格斯提出的，他预言这种粒子是物质的质量之源，其它的粒子在希格斯玻色子构成的“海洋中游动”，它们受这种神秘粒子的作用而产生惯性，最终具有质量。

科学家表示，发现希格斯玻色子将证实标准模型中“最后缺少部分”，标准模型这一科学理论能够解释亚原子范畴。同时，这项最新研究还将为探索标准模型之外的物理领域做好准备。

还预测了2013年六大最具发展前景的科学项目，其中包括：单细胞DNA测序；普朗克探测器研究宇宙微波背景；人类连接体计划；南极洲沃斯托克湖超深冰川钻探；癌症免疫疗法研究和基础植物研究。