1、单细胞DNA测序
随着微流控技术、罕见细胞分离技术以及对单基因组破译能力的提高，单细胞DNA测序研究于去年悄然崛起，并有望于2013年获得重大突破。更令人兴奋的是，通过对单个完整细胞的研究，可对细胞特别是脑细胞是如何工作的获得更多了解。未来几年中，单细胞测序的应用前景广阔，例如可更多地揭示肿瘤内癌细胞的差异，以及每个细胞内有多少基因副本等。使用微流控技术在开发癌症诊断和产前检查等应用技术方面也有望取得持续进展。
2、人脑连接组项目
2013年，人脑连接组项目将全面展开。这一由美国国立卫生研究院主持进行的385万美元的研究项目，将对1200名健康成年人进行大脑扫描，其中包括300对双胞胎，以调查大脑各区域连接的个体差异，以及这种差异对个体在认知和行为上的影响。其他几个研究项目则在细胞水平上研究神经连接活动。绘制人类大脑连接图将在多大程度上促进我们对大脑功能的理解，支持者和批评者各执己见。明年此时，我们将会获得更多这方面的研究数据。
3、普朗克绘制宇宙微波背景图
欧洲航天局的普朗克卫星将绘制迄今最为精确的宇宙微波背景辐射(CMB)图。CMB是宇宙大爆炸之后的“余辉”，它支持了宇宙诞生于一次大爆炸的理论。1992年对其温度微小变化的测量让人们了解到宇宙“暴涨”速度。2003年对这些变化的精确映射图帮助确定了宇宙的构成：5%为普通物质，22%为暗物质，73%为暗能量。普朗克将对标准宇宙学进行详细测试，以寻找相关的证据。
4、肿瘤免疫治疗
最近开发的利用人体免疫系统来对抗癌症的药物已在一小部分肿瘤患者身上见效。研究人员预测，结合两种免疫疗法，可给予癌细胞更致命的一击。
5、钻入寒冷的冰下世界
南极冰下深处即将重见天日。前年2月，经过15年的钻探，俄罗斯科学家接近了东南极4公里冰层下的一个神秘的冰下湖。这里与地表其他地方已隔绝了数百万年，最近，研究小组重返那里，计划带回冰块样本，寻找独特生命的迹象。以美国为首和以英国为首的研究团队已分别启动了南极冰下水域的探险。美国队将前往南极冰盖与南冰洋会合的Whillans冰流，英国队将前往西南极洲冰原上的埃尔斯沃思湖。
6、植物研究
今年，随着农民种植抗旱和抗洪涝作物，以及首批基于藻类的柴油植物上市，植物基础研究可望获丰硕回报。研究人员还希望通过确定分子和遗传物质的相互作用来调节植物生长。基因组学、植物和生态学的结合将有助于揭示自然变异如何决定植物适应气候变化。