神经信号是机械波？物理学家托马斯·亨伯格对一个“常识”提出了挑战，他认为沿着神经纤维传播的信号是一种类似于声波的压缩波，可以使由脂质构成的细胞膜在短时间内从流体变为具有压电效应的液晶体，这意味着，细胞膜上的电压脉冲携带着机械波，而机械波也能以电压脉冲的形式出现。如果亨伯格证实自己的理论，神经科学的基本认知将被颠覆。
北极气候剧变。北极气候变暖的节奏已经远远超出了目前最激进的预测。海冰的消亡、水汽对热量的阻挡作用、高空气流的巨幅摆动等因素，都让原本安静的北极变得燥热，甚至在很多方面不断打破历史记录。北极的气候剧变不只是一个地区性的问题，它可能在全球范围内引发不可逆的极端气候。
快速射电暴：磁星迸发的火花？2007年，天文学家发现了一个奇怪的射电信号，它来自直径不到3000千米的天体，却能在10毫秒内释放出太阳一个月产生的能量。天文学家意识到，他们发现了一种全新的天体物理现象，并把这种现象称作快速射电暴——它可能来自极高能的超新星，也可能是磁星的产物，甚至还可能与原初黑洞和宇宙弦等奇异的天体有关。
反物质在哪里？在宇宙诞生之初，正反物质本应是等量产生的，但在当前的宇宙中，物质却明显占据了上风，构成了我们看到的一切，反物质几乎完全消失不见。物理学家认为，这是由于正反物质并非完全对称所导致的，但却不能解释正物质的巨大优势。研究者希望，对介子这种由正反两种夸克组成的粒子的研究，能找出破坏平衡的额外力量。
癌症转移早已注定？能够转移到人体其他部位，是恶性肿瘤能够取人性命的主要原因。长期以来，肿瘤学家一直希望能找到让肿瘤发生转移的基因突变，从而阻止肿瘤转移，但通过构建与癌症相关的基因突变演化树，科学家发现，可以赋予肿瘤转移能力的突变并不是在肿瘤发展到后期才出现的，而是在癌症早期就已经出现了。这一发现表明，针对肿瘤的早期突变研究治疗方法，或许才是最有效的策略。
海洋新星：动植物混合体。科学家一直以为，浮游植物和浮游动物共同构成了海洋食物网的基石，但最新的研究却发现，一种既可以像植物一样进行光合作用，又可以像动物一样主动捕猎的微生物才是海洋食物网的核心。这种微生物不仅颠覆了科学家对现有食物网的认识，还可能在全球气候变化、渔业产量等与人类密切相关的问题中扮演着关键角色。
蜜蜂的色彩世界。蜜蜂眼里的花朵是什么颜色？跟人眼不同，蜜蜂的眼睛对紫外线更为敏感，因此它们看到的花朵的颜色与人类看到的完全不同。科学家利用紫外线，拍摄出了蜜蜂眼里的色彩世界。这个世界不仅异常美丽，我们还能看到花朵上的哪些特征最能吸引昆虫靠近。
认知疗法：让自杀率下降60%。在美国，因自杀死亡的人数正在快速攀升。带有“青壮年”、“女性”或“军人”等标签的人群，自杀率上升得更快。科学家发现，有几种办法可以降低自杀率：发现问题时，只要服用低剂量的氯胺酮，就可以在24小时内显著降低患者自杀的欲望；通过认知疗法，可以将自杀发生率降低60%；最后，通过手机应用，医生可以更方便直接地管理和调控患者的生活方式，预防自杀。
贝壳上的数学规则。贝壳有各种各样的形状，有些甚至还有复杂的装饰结构。这些结构究竟是如何形成的？一个世纪前，生物学家试图在基因中寻找答案，但数学似乎更容易解释这个生物现象：软体动物在构建自己的外壳时，只需遵循几条简单的数学法则，就能产生精美的贝壳。这些法则和贝壳生长时受到的机械力相互作用，就产生了无数种不同的贝壳形状。
张弥曼：为人比学问更伟大。中国科学院古脊椎动物与古人类研究所研究院张弥曼是20年来第5位获得世界杰出女科学家成就奖的中国科学家，是中国肉鳍鱼类研究的开拓者。