发现疑似“上帝粒子” 的新粒子

近30年来物理学领域最重大的发现之一。

2012年7月4日，欧洲核子研究中心（CERN）宣布，他们在实验中发现了疑似标準模型希格斯玻色子的新粒子。大型强子对撞机上的超环面探测器（ATLAS）测量到了质量为126.5GeV（1GeV=10亿电子伏特）的新玻色子；紧凑μ子线圈（CMS）则探测到质量为125.3±0.6GeV的新玻色子，可信程度均可达到99.99997%，这两个新粒子非常像标準模型中的希格斯玻色子。
近几十年来，物理学家们一直在寻找希格斯玻色子，因为它的发现将使粒子物理的标準模型得到完善。希格斯玻色子和希格斯场解释了宇宙大爆炸后电弱对称性的破缺，揭示了基本粒子的质量来源。

“好奇号”登入火星

太空探索领域的一项伟大成就，未来载人火星计画的垫脚石。

2012年8月6日，“好奇号”火星车成功着陆火星表面，这个耗资25亿美元的火星车，于2011年11月在美国升空，飞行了近56300万千米。“好奇号”是人类迄今为止最大的火星车，它所携带的设备也是目前飞往火星最先进和最专业的，而且首次採用了天空起重机系统实现着陆。
这次科学任务扩大了人类对火星的探索领域，“好奇号”在火星表面开展了一系列科学实验，研究火星的地质、气候特徵，探索岩石、大气和土壤中的有机无机分子，更好地了解火星上是否存在水，有助于科学家确定火星上是否存在生命，以及火星过去和现在的宜居性问题，为载人登入火星做準备。

首次描绘人类基因组功能地图

人类基因组计画之后基因组学研究领域最重大的进展。

人类基因组全部30亿对硷基中，编码蛋白质的只略多于1%，其他近99%的DNA序列一度被认为是“垃圾DNA”。ENCODE（DNA元件百科全书）项目在《自然》、《科学》等杂誌上通过30多篇论文发表的阶段性结果表明，约80%的基因都有功能，“垃圾DNA”包含着数以万计的调控元件，它们组成一个巨大的“开关”系统，调控基因活性。这些“开关”在不同类型细胞中的不同状态，使每种细胞表现出独有特徵。
ENCODE项目获得了迄今最详细的人类基因组分析数据，对人类基因组功能做出了系统标注，使科学家对人类基因组的认识提高到一个新的水平，这是继人类基因组计画之后，基因组学研究领域取得的最重大的进展。ENCODE的成果将帮助科学家针对这些基因的关键元件设计药物，或者制订个性化治疗方案。

第三种中微子相互作用得到确认

决定了下一代中微子实验的方向，对人类认识宇宙起源和演化过程有重要意义。

2012年3月8日，中国大亚湾中微子实验国际合作组在北京宣布，大亚湾反应堆中微子实验发现了一种新的中微子振荡，并测量到其振荡几率。该实验达到了前所未有的精度，测得第三种中微子振荡模式的振荡幅度为9.2%，误差为1.7%，无振荡的可能性只有千万分之一。
中微子在微观的粒子物理和巨观的宇宙起源及演化中，同时扮演着极为重要的角色。这次发现让我们可以更深入地了解中微子的基本特性，也决定了下一代中微子实验的方向，可以使我们较为容易地建造下一代中微子实验，并搞清楚不同种类的中微子的质量顺序。这也是中国近年来最重要的物理学成果之一。

石墨颗粒在室温下表现出超导性

超导领域的突破性发现，或将为常温超导研究指明道路。

2012年9月，德国莱比锡大学的研究人员宣布了一项进展：石墨颗粒能够在室温下表现出超导性。研究人员将石墨粉浸入水中后滤出乾燥，置于磁场中，结果显示样本的一小部分（大约占0.01%）表现出抗磁性，而抗磁性是超导材料的标誌性特徵之一。
虽然表现出超导性的石墨颗粒很少，但这一发现仍然具有重要意义。迄今为止，超导体只有在温度低于－110℃才能够发挥作用。如果像石墨粉这样便宜且容易获得的材料真能在室温下实现超导，将引发一次新的现代工业革命。

首个预防爱滋病的药物获批上市

在爱滋病疫苗屡遭挫折的情况下，预防HIV感染迎来新的曙光。

2012年7月16日，美国食品及药品管理局（FDA）批准将特鲁瓦达（Truvada）作为爱滋病预防药物，允许没有爱滋病但属于爱滋病高危群体的人服用，例如同性恋和双性恋男性。这是FDA批准的第一个可以用于预防HIV感染的药物。
特鲁瓦达以前一直被用于治疗爱滋病。多项临床研究表明，特鲁瓦达不但能阻止HIV病毒蔓延，还能预防HIV病毒的感染，服用特鲁瓦达能使HIV感染风险降低42%至75%。过去数十年来，医学研究人员一直未能成功研製出可以有效预防HIV感染的疫苗，特鲁瓦达在预防HIV感染中表现出的有效性，大大增加了人类击败爱滋病的希望。

“蛟龙号”创深潜纪录

人类向从未涉足的深海领域迈出了重要一步。

2012年6月27日，“蛟龙号”载人潜水器在西太平洋的马里亚纳海沟海试，成功到达7062米深处海底，创造了作业类载人潜水器新的世界纪录。
“蛟龙号”完全由中国自主研製，特别是实现了耐压结构、生命保障、远程水声通讯、系统控制等关键技术的突破，能在特殊的海洋环境或海底地质条件下完成保压取样和潜钻取芯等複杂任务。
迄今为止，人类对深海的认识，甚至不如对火星的认识。正像进入太空离不开太空飞行器一样，开发利用深海则离不开深海装载装备。有了载人深潜器，科学家可以直接参与到深海前沿科学研究。而7000米级的下潜深度，意味着人类已经可以在占世界海洋面积99.8%的广阔海域自由行动、进行科学研究。

多哈气候大会召开

所有主要国家都作出排放承诺，这是人类历史上第一次。

12月8日，经过13天谈判后，《联合国气候变化框架公约》第十八次缔约方大会暨《京都议定书》第八次缔约方会议，即多哈气候大会结束。大会决定2013年起执行时限8年的《京都议定书》第二承诺期。《京都议定书》是唯一自上而下、具有法律约束力的量化减排协定。
此外，会议上，德班平台明确了2013年的工作计画，虽然前景非常不明朗，但这是人类历史上第一次所有主要排放国家都承诺，要加入一个全球性的有约束力的国际气候条约。

三维列印步入实用阶段

三维列印将在製造业和科研领域引发一场革命。

三维列印技术的推广程度正以指数级增长。在今天的工业生产中，已经有越来越多的公司依赖三维列印技术来製造零件和模型。例如，在汽车工业中，设计师在设计新的零部件时，已经习惯使用三维列印技术来製作快速模型；医疗设备公司也在尝试用这项技术製造完整的假肢，新的假肢将比传统方式製造的更便宜，而且可以让使用者放心地机洗。
三维列印带来的改变远不止于此。以前科学家研发新药品时，要长时间地在实验室里摆弄瓶罐，尝试新的反应流程，开发反应容器。一种廉价、自动化、设定方便的实验平台有希望取而代之，直接列印出科学家想要研究的分子，让实验室创意更快转化为工业化产品，这给製药行业以及其他科研领域提供了更大的动力。

“龙”飞船正式向国际空间站运货

“龙”飞船对接国际空间站，标誌着商业航天时代正式到来。

2012年10月8日，美国太空探索技术公司（SpaceX）向国际空间站发射的“龙”号货运飞船成功升空。这是美国商业飞船首次正式执行美国航空航天局（NASA）的任务，向国际空间站运货，该飞船也成为首艘为空间站补给物资的商业飞船。
自太空梭退役后，NASA开始鼓励私营企业开发往返于空间站和地面之间的“太空巴士”，因为私营公司无论在技术方案的创新上，还是在管理效率上，都比政府投资的飞船研发要好得多。“龙”飞船与国际空间站对接，标誌着私营飞船进入了商业航天新时代，这是一种新的航天模式。