一项正在快速发展的基因工程技术，可以永久性地改变一个种群甚至整个物种的性状。这项技术通过基因驱动使得含有某种遗传因子的子代数量升高，从而加速该基因在物种中的传播。基因驱动可以自然发生，也可以通过基因工程人为控制，它在众多方面对人类有益：阻止昆虫传播疟疾和其他传染病、修改害虫的基因以提高粮食产量、赋予珊瑚抵抗环境压力的能力、防止入侵物种破坏生态系统。
尽管前景光明，基因驱动技术还是引起了人们的担忧：经过人为改造的基因会无意中扩散到其他野外的物种中，并干扰其生长吗？将现有的物种从生态系统中消除有什么风险？非法组织会不会将基因驱动用作武器来破坏农业生产？
为了避免出现这种极端情况，有研究团队发明了一个驱动开关：必须通过传递一种特殊的物质才能打开，使基因驱动起作用。与此同时，许多科学家团体正致力于拟定条款，来指导基因驱动实验在各阶段的进展。2016年，美国国家科学院、工程院和医学院审查了基因驱动的研究并对相关研究提出了建议。2018年，一个大型的国际工作小组为从实验室研究到野外试验的研究操作制定了流程。该组织提出了将基因驱动用在非洲控制疟疾的建议，这样将使公众健康前所未有地受益。
9，等离子激元材料
2007年，加州理工学院的哈里·A·阿特沃特（Harry A. Atwater）在《科学美国人》上撰文预测：“等离激元光子学” 最终会通向一系列应用，从高灵敏度的生物探测器到隐形覆盖物。之后的十年里，各种等离子体技术已经实现了商业化，另有一些技术正由实验室向市场过渡。
这些技术都依赖于对电磁场和金属（通常是金或银）中自由电子之间相互作用的控制，自由电子决定了材料的导电性和光学性能。当有光照射金属时，金属表面的自由电子产生共振，形成表面等离激元。如果金属材料体积较大，自由电子反射照射到它们的光后，材料可以发光；但如果金属只是直径几纳米的颗粒，它的自由电子就被限制在一个很小的空间里，电子的振动频率因而受到了限制。电子特定的振荡频率将取决于金属纳米颗粒的大小。
在等离激元材料领域，研究最透彻的应用之一，是用于检测化学和生物试剂的传感器；其他应用还包括可监测电池活动的电池内部传感器、能区分病毒和细菌感染的设备等。此外，在医学领域，研究者正在临床试验中测试光敏纳米颗粒在癌症治疗中的应用。根据市场研究公司Future Market Insights的分析预测，等离激元传感器的应用在北美的市值，将会从2017年的近2.5亿美元上涨到2027年的近4.7亿美元。
10，为量子计算机而生的算法
量子计算机特有的叠加、纠缠特性，使其在解决特定问题时比任何传统计算机更高效。然而，实现量子计算的条件却是众所周知的挑剔。例如，量子退相干过程会破坏其功能。研究人员已经证实，通过量子纠错，可以使具有数千量子比特的量子计算机受到严格控制，维持在量子态。但是到目前为止，实验室中的量子计算机都只是包含数十个量子比特、尚未进行纠错的嘈杂中型量子（NISQ）计算机。
然而，随着专门为NISQ计算机编写算法的研究兴起，量子计算领域可能将迎来突破。
在研究人员看来，NISQ算法在模拟和机器学习领域具有广阔前景。许多研究人员已经开发出在NISQ设备（以及未来进行纠错后的量子计算机）上模拟分子和材料的算法。这些算法可以提高从能源到健康科学领域新材料的设计效率。
开发人员还在评估量子计算机是否会在机器学习方面更胜一筹。针对NISQ设备的算法集正快速增长，对其测试表明，量子计算机确实可以加快机器学习，例如将信息按类别分类、将类似的项目或特征归类，以及从现有的统计样本生成新的样本。
