太空新里程
1977年发射的“旅行者1号”在今年被证实成为第一个飞出太阳系的人造探测器。其实，前两年就有科学家认为“旅行者1号”可能已飞出太阳系，但美国航天局一直持谨慎态度，直到今年9月才在《科学》杂志上报告说，分析显示“旅行者1号”可能在去年8月脱离了太阳系。项目科学家爱德华·斯通说：“这是人类向星际空间进军具有历史意义的飞跃。”
《科学》年度十大进展中包含了对宇宙射线起源问题的研究结果。《自然》年度十大人物中的瑞士天文学家迈克尔·迈耶，发现了一颗迄今已知在大小和密度上最接近地球的系外行星。
神奇新材料
3D打印是近几年里材料制造领域的明星，它的身影出现在能想到的各个地方。美国航天局8月份宣布，采用3D打印技术制造的火箭发动机喷射器在高温高压测试中“完美工作”；此外，美国航天局还在研发能在国际空间站中使用的3D打印机，用于制造工具甚至是食品等物品。
人身上的器官也能3D打印。美国康奈尔大学研究人员利用牛耳细胞在3D打印机中“打印”出人造耳朵，可以用于先天畸形儿童的器官移植。英国爱丁堡大学用这项技术“打印”出活体胚胎干细胞。
一个重大突破是钙钛矿太阳能电池材料的发明。这种太阳能电池与传统的硅电池相比更高效，成本却更便宜，很有潜力帮助解决未来能源问题。这项发明位列《科学》年度十大进展，其主要发明人、牛津大学的亨利·斯内斯被《自然》评为年度十大人物中的“太阳崇拜者”。
健康新技术
今年的基因研究确有重大突破，这就是华人科学家张峰（音译）和他开发的基因编辑技术，这也同时入选了《科学》和《自然》的年度十大。这项名为CRISPR的技术可看作是基因层面的“手术刀”，用来给个体基因“动手术”。用这项技术把有问题的基因给修好了，又会带来新一轮的基因风潮。
另一大热点是研究人员，不仅在今年首次绘制出艾滋病病毒和抗体共同进化的路线图，还开发出一种有助开发艾滋病疫苗的新工具。但最轰动的新闻是美国宣布“功能性治愈”一名在出生时即感染艾滋病的女童，即其体内的病毒被完全抑制，机体免疫功能正常。
大脑新认知
脑科学的走红让人不得不把它单列出来。一些进展已近乎科幻：日本研究人员已开发出一种读梦程序，在实验中读取梦境内容的准确率高达60％以上，这可能是首次成功读取人类的梦境内容。
《科学》刊登的一项研究称，记忆可以编造移植，研究人员已成功给小鼠的大脑植入虚假记忆，从实验上证实了记忆改造的可能性。
美国华盛顿大学宣布首次实现了两个人脑之间的远程控制，通过互联网发送其中一人脑中的“想法”，实现对另一人大脑及手部动作的控制。
各国不约而同地加大了对大脑研究的投入，欧盟宣布人脑工程入选欧盟“未来新兴旗舰技术项目”，美国公布“脑计划”，日本宣布了脑科学研究十年构想。
中国新进步
在今全球顶尖的科研突破中，多次出现了中国的身影。6月公布的全球超级计算机500强榜单中，中国“天河二号”以每秒33.86千万亿次的浮点运算速度夺得冠军，时隔两年半后重返世界之巅。
《自然》和《科学》也都在其十大评选中收入了中国的贡献。中国国家禽流感参考实验室主任陈化兰入选《自然》年度十大科学人物，她的获选理由是“帮助平息H7N9禽流感疫情”，把她称为“战斗在前线的‘流感侦探’”。
在《科学》年度十大突破中，有厦门大学国家传染病诊断试剂与疫苗工程技术研究中心，与美国国家过敏症和传染病研究所合作的“结构生物学指导疫苗设计”，已研究出针对呼吸道合胞病毒的新型疫苗。
