新年伊始，英国《自然》杂志在首期发表了题为《新年，新科学》的文章，展望了2013年即将发生的十大类科学发现和事件。其中人类干细胞临床试验、基因是否可以取得专利等多年来备受关注和争议；粒子探索、太空探索和神奇材料研究等是去年热点的延续；彗星ISON可能带来的天文奇观以及以南极冰下是否存在生命的谜底，也许更能满足人们的求知欲和好奇心。
1.人类干细胞临床试验
利用人类胚胎干细胞(hESCs)进行早期临床试验今年将会出现具有里程碑意义的结果。美国加州先进细胞技术公司（ACT）正在进行一项试验，试验对象为36位分别患有两种无法治愈的退行性失明症的患者，研究人员从视网膜细胞中提取人类胚胎干细胞并将之注射到试验对象的眼睛中。ACT是目前美国食品和药物管理局（FDA）批准进行人类胚胎干细胞疗法测试的唯一公司，该公司希望FDA今年能批准它测试由患者成体细胞诱导生成的干细胞。
2.精神疾病诊断标准的争议
今年5月，美国精神病学会（APA）将出版其第五版《精神疾病诊断和统计手册》(DSM-Ⅴ)，这是美国与其他国家最常用来诊断精神疾病的指导手册。该手册自1952出版第一版（DSM-I）以来不断修订，第四版（DSM-Ⅳ）于1994年出版。本次修订是19年来APA对诊断精神疾病的标准性参考指南所进行的首次重大更新。它将导致临床和研究方案发生具有争议性的改变（其中包括调整了对自闭症和严重抑郁症的诊断标准）。
3.气候评估
联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）的科学家已花费数年时间准备《第五次评估报告》，这是自2007发布《第四次评估报告》以来的首次更新。今年9月该报告将发布部分内容——第一工作组的结论，它将总结全球变暖的科学基础。美国全球变化研究计划的第二份评估报告将会详细阐述气候变化对全国的影响。
4.太空探索
今年最令人惊叹的奇观可能来自于2012年9月21日发现的彗星ISON。它沿着一个近似抛物线的轨道运行，将在2013年11月以两倍太阳半径的距离经过太阳，成为一颗掠日天体。当接近太阳时其表面会迅速挥发到太空，因而其亮度可能会超过满月的月亮，有可能是有史以来在地球上所能观测到的最亮彗星。
此外，美国国家航空航天局的LADEE飞船将会绕月球飞行以研究月尘；将向火星发射“火星大气与不稳定性演变”（MAVEN）轨道飞行器，研究火星的外大气层；火星探测器“好奇号”会继续向地球传回火星表面的有关结果。世界上最强大的地基望远镜阵列——拥有66个大型蝶形天线的阿塔卡马巨型毫米波/亚毫米波阵列（ALMA）的建造工作今年将完成。
5.饮食、微生物和癌症
科学家现在越来越怀疑，人体肠道内寄生的肠道菌群可能是饮食与癌症等疾病之间的关键联系。2012年《科学》杂志发表的一项研究发现，炎性肠病实验鼠体内高于常规标准比例的大肠杆菌与结肠癌有关。今年更多的研究将会揭示饮食对肠道微生物组的影响，以及饮食与疾病风险之间的关联度。FDA也将决定是否批准葛兰素史克公司研制的黑素瘤治疗药物trametinib上市，该药物可能是一类新化合物中的第一种，它能通过抑制某一激酶信号途径来调控细胞生长。
6.粒子探索
2012年多项地下实验曾声称观测到暗物质粒子，但结果都颇具争议，美国南达科他州桑德福的地下研究设施——大型地下氙探测器今年可能会对此进行验证。欧洲核子研究中心的大型强子对撞机将会被关闭到2015年，此举是为了进行升级以增强其碰撞能量。2008年9月大型强子对撞机发生故障后，便被迫以一半的设计能量运行。物理学家将会继续研究迄今为止利用大型强子对撞机所搜集到的数据，探索超对称性的奥秘。
7.迈向更深
今年美国“海洋观测计划”先期完工的部分将会传输出大量数据。启动于2010年的“海洋观测计划”旨在建立一个巨型水下监测网络，总投资为3.86亿美元，整个计划将于2015年完成。“海洋观测计划”在全球共建立7个观测站点，其监测范围非常广泛，包括海底地震、气候变化对海洋循环的作用和海洋化学等。同时，英国、美国和俄罗斯三国的科学家，将分别对三个南极冰下湖泊进行科学考察，以探索南极冰下是否存在生命。
8.神奇的材料
去年的研究成果暗示硼化钐是一种拓扑绝缘体（其表面可导电，但内部则是绝缘体），因而它有可能成为材料科学的下一个研究热点。石墨烯依然是材料科学的主要研究对象，可以期待关于石墨烯其他“山寨材料”（如氮化硼、二硫化钽和其他二维材料）的研究成果将会大量发表。
9.涉及科学问题的案件裁定
2013年美国最高法院将对一些涉及科学问题的案件作出裁定。犹他州盐湖城诊断公司Myriad Genetics牵涉一起已历时3年的法律诉讼案，该公司拥有的基因专利是否具有合法性是诉讼案的一部分，美最高法院将就基因是否可以取得专利进行重新审核。它同样也可能会对密苏里州种子公司孟山所遇到的挑战作出裁定——一位农场主打算利用他所搜集的成熟转基因农作物来播种，而不是从该公司购买新种子。此外，法院将考虑创新药物公司能否向仿制药物制造商支付费用，以延迟它们生产仿制药品的行动。
10.科研经费之忧
英国制定的一项政策将于今年4月开始生效，该政策要求由公共经费资助的研究人员所获得的研究成果能被自由利用。预计其他国家可能不久也会效仿这种做法——因为全球研究委员会（Global Research Council）召开的会议已将此确定为讨论议题。由于美国考虑大幅削减科研费用之事可能会于今年早些时候生效，这使很多科学家更加担忧研究经费问题。欧洲将会继续审议其2014—2020年的研究计划，即“地平线2020 ”，该计划拟总投资800亿欧元。
