生命科学与医学抗疟抗癌疫苗研发获突破
全球每年约有78万人被疟疾夺去性命。经过24年研究，英国科学家发现一种抗疟疫苗，在非洲7个国家进行的第三阶段功效试验今年终于被证实非常成功，对5—17个月婴儿的有效率约为56%。预计该疫苗最早于2015年进入市场。
12月，科学家研制出一种能够对抗70%致命癌症的疫苗，能使乳腺癌肿块缩小80%。
人体器官组织再生研究也取得了丰硕成果。3月，美国研究人员成功制造出人的尿道。医生将其植入病人体内后，这根体外培育的尿道真的开始正常工作了。
4月初，日本研究人员利用实验鼠的胚胎干细胞人工培育出视网膜的雏形结构，这是迄今人工培育出的最为复杂的生理组织。
4月中旬，英国科学家在实验室中利用人的羊水和动物的胚胎细胞培育出人体肾脏。这一突破有望让需要接受器官移植的病人按需培育出自己的器官，在移植手术中规避排斥反应风险。
12月上旬公布的一项最新研究发现，尽管人类的智商存在上限，但最新脑功能磁共振成像研究表明，可以通过传递信号改变一些人的大脑活跃模式，“诱使”知识经过视觉皮质。未来在学习一项新技能时，人只需坐在电脑显示器前等待把该技术“下载”到大脑里即可。
天体物理发现太阳系外有宜居行星
今年多国科学家借助最先进的天文测量技术，对20万个星系进行了观测。通过运用两种不同方法，对以前的暗物质观测结果进行了验证，确认了暗能量推动宇宙加速膨胀的事实。
12月，美国科学家利用“开普勒”太空望远镜，证实在距离地球600光年的一个恒星系中有颗代号为“开普勒—22b”的宜居行星，其半径约为地球的2.4倍，绕恒星运行的周期约为290个地球日。这是人类首次在与太阳系类似的恒星系统中发现宜居行星，也是迄今发现的最小且最适于表面存在液态水的行星。
信息技术毫米级计算系统原型问世
2月，美国科学家研制出可供青光眼病人使用的植入式眼压监测器，这是世界首个完整的毫米级计算系统原型。一般认为，毫米级计算系统是未来电子学研究的前沿领域，将推动普适计算的发展。5月，德国科学家成功地将单个光子的量子状态写入一个铷原子中，并在180微秒后将其读出，首次证明了采用一种可控方式量子信息也能在单个原子和光子之间交换。单原子量子存储的前景不可估量，有望助力科学家设计出功能强大的量子计算机。
5月，美国科学家使用石墨烯研制的调制器大幅提高了数据包的传输速度，实现超快数据通讯。制作调制器的石墨烯用量非常少，一支铅笔提供的石墨烯，足以制造出10亿个光调制器。未来，使用石墨烯调制器，消费者只需几秒就能将整部3D高清电影下载到智能手机上。
目前传感器的设计都很复杂，常常依赖单个纳米结构，而且必须在特定的温度或压力下才能工作。11月，美国科学家利用石墨烯泡沫研制出一种邮票大小的新型传感器。它操作简单且具独特电性，灵敏度是现有最好设备的10倍，能够用于精确追踪空气中的化学物质。
能源技术研制出新一代太阳能电池
3月，美国科学家设计出一种新型纳米储氢复合材料，该材料在常温下就能快速吸收和释放氢气，而且在吸收和释放氢气的循环中金属镁不会氧化。
太阳能电池一般都由高品质硅晶体制成，因制造成本高而限制了其大规模应用。10月，新加坡科学家将一种独特的纳米结构置于非晶硅制成的太阳能电池的表面，研制出转化效率高、成本低的新型薄膜太阳能电池，有助于推进太阳能电池的普及。(中国科学技术信息研究所研究员陈颖健)
11月公布的研究表明，太阳能电池释放光子的效率越高，其能源转化效率和提供的电压就越高。外部荧光是太阳能电池转化效率达到理论最大值的关键。美国科学家用砷化镓制造出最高转化效率达28.4%的薄膜太阳能电池，这种电池不仅打破了此前的转化效率，其成本也低于其他太阳能电池。
低能耗的电控光源是下一代光学系统的关键。11月，美国科学家研发出一种能以每秒100亿比特速度传输数据的超快纳米级发光二极管，它比以激光为基础的系统能耗更低，可达到目前最高效设备能源效率的2000—4000倍。
基础科学发现新型反物质
2—3月间，科学家借助相对论性重离子对撞机，先后发现“反超氚”和“反氦—4”。“反超氚”是“反氦—4”出现前最重的反物质，也是首个含有反夸克的粒子。观测数据表明，宇宙中“反氦—4”并不多，在宇宙中观测到“反氦—4”的可能性微乎其微。据预测，下一个可能“现身”的更重反物质将是“反锂—6”。此外，4月升空的阿尔法磁谱仪肩负着寻找宇宙反物质的重要使命。如果能找到存在反物质的区域，就能解决长期困扰科学家的一个重大问题：为何可见的宇宙主要由物质而不是反物质组成。
5月，欧洲核子研究中心的科学家将实验捕获的309个反氢原子保持了1000秒，为进一步研究反物质属性铺平了道路。