2012年科學研究探索的範圍很廣，
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，由浩瀚的宇宙以至微小至極的物質，
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，有些研究已告結束，
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，例如太空梭計畫，
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，也有些研究才剛起步，
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，像是尋找物質的基本粒子，
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，其中好奇號登上火星備受注目。
美國國家航空暨太空總署（NASA）為退役太空梭機隊找到新家，
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，「發現號」（Discovery）、「奮進號」（Endeavour）與「亞特蘭提斯號」（Atlantis）分別陳列在永久展示空間，
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，讓民眾可以接近觀賞這些象徵美國太空計畫的大型設備。
隨著太空梭退役，美國太空計畫大都將交由私人企業進行，美國太空探索科技公司（SpaceX）建造的「飛龍號」（Dragon）太空船，5月成為首艘與國際太空站（International Space Station）對接的商業太空船。
其他國家2012年也忙著從事各自的太空計畫，中國大陸6月成功發射載人太空船「神舟9號」，任務是與繞行軌道的太空站「天宮1號」會合對接。神舟9號有3名太空人，包括大陸首位女太空人。
不過，據美國合眾國際社（UPI）報導，今年最大的太空新聞無疑是「好奇號」（Curiosity）探測車降落火星。好奇號是在2011年11月發射，今年8月6日降落火星表面，成功度過NASA廣為宣傳的「驚險7分鐘」，在透過電視與網路欣賞的國際觀眾注視下完美降落。
一則比較「基礎科學」的新聞在7月達到高潮，歐洲核子研究中心（CERN）物理學家宣布發現希格斯玻色子（Higgs boson），這是科學家尋找已久的「上帝粒子」，被視為是物理學標準模型的基本粒子。
有些科學家則是研究微乎其微的東西，也就是人類基因組，他們於9月公布迄今對基因組最詳盡的分析。這項研究顯示，在生物學上來說，我們的基因碼大都比我們先前所想的還要活化，大體上證明垃圾DNA的概念是錯的。垃圾DNA是指基因組中長期以來被視為是多餘或不起作用的部分。
科學家對生命的探索也放眼地球以外，天文學家持續尋找遙遠恆星周圍的「太陽系外行星」，這些行星也許有生命可能存在的環境。
他們10月間宣布，發現繞著距地球最近恆星半人馬座α星（Alpha Centauri）軌道運行的太陽系外行星，而在這之前兩個月，科學家才發現兩顆系外行星繞著聯星的軌道運行，這是史上第一次觀察到這種情況。
氣候變遷是2012年常見的新聞主題，有些人甚至指出，今年10月的「超級風暴」珊迪颶風（Sandy）就是氣候變遷造成的後果。無可否認的是，當北極圈海冰削減到今年最低程度時，創下自1970年代開始有衛星紀錄以來最低的覆蓋範圍紀錄。格陵蘭冰原夏季融化的情況也是如此，使地球暖化穩坐今年頭條寶座。
古生物學家向後看而非向前看，他們宣布發現據信是已知最老的恐龍，稱為帕林頓尼亞薩龍（Nyasasaurus parringtoni）。科學家說，比起先前已知最早的恐龍標本，這種恐龍存活時間早了1000萬到1500萬年。
最後，2012年最新的科學事件之一，是讓某些國家感到擔憂的事，北韓第一次成功發射火箭將衛星送上軌道。美國與其他國家認為，北韓其實是試射洲際彈道飛彈。1011231
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