1、單細胞DNA測序
隨著微流控技術、罕見細胞分離技術以及對單基因組破譯能力的提高，單細胞DNA測序研究于去年悄然崛起，并有望于2013年獲得重大突破。更令人興奮的是，通過對單個完整細胞的研究，可對細胞特別是腦細胞是如何工作的獲得更多了解。未來一年中，單細胞測序的應用前景廣闊，例如可更多地揭示腫瘤內癌細胞的差異，以及每個細胞內有多少基因副本等。在開發癌癥診斷和產前檢查等應用技術方面也有望取得持續進展。
2、普朗克繪制宇宙微波背景圖
歐洲航天局的普朗克衛星將繪制迄今最為精確的宇宙微波背景輻射(CMB)圖。CMB是宇宙大爆炸之后的“余輝”，它支持了宇宙誕生于一次大爆炸的理論。1992年對其溫度微小變化的測量讓人們了解到宇宙“暴漲”速度。2003年對這些變化的精確映射圖幫助確定了宇宙的構成：5%為普通物質，22%為暗物質，73%為暗能量。普朗克將對標準宇宙學進行詳細測試，以尋找相關的證據。
3、人腦連接組項目
2013年，人腦連接組項目將全面展開。這一由美國國立衛生研究院主持進行的385萬美元的研究項目，將對1200名健康成年人進行大腦掃描，其中包括300對雙胞胎，以調查大腦各區域連接的個體差異，以及這種差異對個體在認知和行為上的影響。其他幾個研究項目則在細胞水平上研究神經連接活動。繪制人類大腦連接圖將在多大程度上促進我們對大腦功能的理解，支持者和批評者各執己見。明年此時，我們將會獲得更多這方面的研究數據。
4、鉆入寒冷的冰下世界
南極冰下深處即將重見天日。去年2月，經過14年的鉆探，俄羅斯科學家接近了東南極4公里冰層下的一個神秘的冰下湖。這里與地表其他地方已隔絕了數百萬年，最近，研究小組重返那里，計劃帶回冰塊樣本，尋找獨特生命的跡象。以美國為首和以英國為首的研究團隊已分別啟動了南極冰下水域的探險。美國隊將前往南極冰蓋與南冰洋會合的Whillans冰流，英國隊將前往西南極洲冰原上的埃爾斯沃思湖。
5、腫瘤免疫治療
最近開發的利用人體免疫系統來對抗癌癥的藥物已在一小部分腫瘤患者身上見效。研究人員預測，結合兩種免疫療法，可給予癌細胞更致命的一擊。
6、植物研究
今年，隨著農民種植抗旱作物，以及首批基于藻類的柴油植物上市，植物基礎研究可望獲豐碩回報。研究人員還希望通過確定分子和遺傳物質的相互作用來調節植物生長。基因組學、植物和生態學的結合將有助于揭示自然變異如何決定植物適應氣候變化。
