讓我們來談談地球
今年6月，來自各行各業的科學家、政治家和活動家將齊聚巴西里約熱內盧，參加聯合國第四屆地球峰會，主題是可持續發展和綠色經濟。此次會議無疑是2012年最重要的環境會議，它是在聯合國氣候變化框架公約在里約首次聯合國地球峰會上簽署20年後舉行的。
火星甲烷的來源 美國宇航局的汽車大小的漫遊車“好奇號”計劃於8月抵達火星。這艘耗資25億美元的飛行器將透過創新的著陸系統——“天空起重機”——被降落到蓋爾隕石坑，在那裡它將研究岩層，以揭示這顆紅色星球的含水歷史。它還將嗅探火星大氣中的甲烷，並可能揭示這種氣體是由地質過程產生的，還是由火星微生物生命產生的。在更遠的地方，美國宇航局的開普勒任務肯定應該找到一顆真正的太陽系外地球雙胞胎，它的大小和圍繞類太陽恆星執行的軌道都恰到好處，適合居住。
機器人、大腦還是石墨烯？
六項富有遠見的研究提案將角逐歐盟委員會未來和新興技術旗艦計劃的鉅額撥款。兩個獲獎專案將在今年下半年公佈，每個專案將在未來十年內獲得10億歐元（13億美元）的資助。正在競爭的專案包括：有前景的新型碳形式石墨烯；為孤獨的人設計的機器人伴侶；人類活動及其環境影響的全球規模建模；自主能量收集感測器；更有效地在醫療保健中應用研究資料的方法；以及大腦的超級計算機模擬。
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馬約拉納之謎
位於瑞士日內瓦附近的歐洲核子研究中心的大型強子對撞機今年將收集足夠的資料，以確認或排除最簡單的希格斯玻色子的存在，希格斯玻色子是賦予其他物質質量的機制的關鍵部分。一個風險更大的賭注是物理學家發現馬約拉納費米子的例子，該費米子被假設為無質量、無電荷的實體，能夠充當自己的反粒子，這可能有助於在量子計算中形成穩定的位。實驗表明，在被稱為拓撲絕緣體的材料中，電子的集體運動會產生一種類似於馬約拉納準粒子的準粒子。
DNA百科全書
生物學家知道，許多曾經被稱為“垃圾”DNA實際上是有作用的。但是哪些序列是功能性的，它們是做什麼的？迄今為止最好的答案將來自美國國立衛生研究院的 ENCODE（DNA元素百科全書）專案的重大更新，該專案旨在識別人類基因組中的所有功能元素。
製藥的希望
如果兩種治療阿爾茨海默病的單克隆抗體——solanezumab 和 bapineuzumab——在 2012 年的 III 期試驗中報告了積極的結果，那將是一個巨大的成功。兩者都與澱粉樣蛋白 β 肽結合，這些肽組成了在患有該病的人的大腦中看到的蛋白質斑塊。與此同時，美國食品和藥物管理局將再次考慮批准肥胖藥物的棘手問題：由於擔心副作用，它去年拒絕了一種藥物。它還將決定是否批准由馬薩諸塞州劍橋市的 Vertex Pharmaceuticals 公司生產的治療囊性纖維化的開創性藥物 ivacaftor。該藥物僅對具有特定基因突變的人有效，但將是第一個治療該疾病根本原因而非症狀的藥物。暢銷藥物將繼續失去專利保護，包括抗凝血藥波立維（氯吡格雷）和抗精神病藥思瑞康（喹硫平）。
失落的湖泊的掠奪者
在幾周內，俄羅斯研究人員希望完成鑽穿南極冰蓋到達沃斯托克湖，這是一個位於地表下約 3,750 米的巨大淡水湖。這是在與時間賽跑：10-50 米的冰層將該團隊與其目標隔開，他們必須在當季最後一架飛機於 2 月份離開之前到達。4 月份將有更多的鑽探研究，屆時日本的“地球”號船將起航鑽入水下斷層，該斷層導致了去年發生的 9.0 級東北地震。
最大的陣列
南非和澳大利亞將在 3 月份之前確定他們中的哪一個可能會主辦耗資 21 億美元的平方公里陣列（SKA），如果建成，它將成為世界上最大的射電望遠鏡。該決定將由 SKA 在英國曼徹斯特的計劃發展辦公室做出。同時，在智利阿塔卡馬沙漠的阿塔卡馬大型毫米/亞毫米陣列應該在年底完成 60%。
太空飛行進展
2 月，加利福尼亞州霍索恩的 SpaceX 公司希望成為第一家將無人貨運飛船送往國際空間站的商業公司，這是私人太空飛行的一個里程碑。至於政府的太空努力，中國在去年無人飛船對接神舟八號和實驗艙天宮一號後信心滿滿，希望今年派宇航員進行載人對接操作。
有用的合成基因組
合成生物學家可以從頭構建完整的基因組，從自然模型入手，他們還可以重新連線生物體的遺傳回路。但到目前為止，還沒有人將這兩種方法結合起來：克雷格·文特在 2010 年的合成基因組是完全從一種細菌中複製的，並且除了 DNA 水印之外不包含任何新的遺傳回路。2012 年是否會看到第一個真正有用的合成基因組？