1.百万兆级超级计算机（Exascale）开始投入使用
ExaFLOP是每秒1,,,,,,(万兆)浮点运算，目前世界顶级的超级计算机现在已经达到了这个速度，比千万亿次浮点运算petaFLOP计算机提高了1倍。
多年来，计算机的计算能力的增长呈指数增长趋势。然而，在年代后半期，进展速度有所放缓。早些时候预测exaFLOP计算机会在年底到来，但是由于遇到技术和资金问题，这个时间被推迟了许久。
IBM公布的“峰会”，最高性能达到petaflops的超级计算机，它在年6月成为世界上最快的超级计算机，这个称号保留到年和年。一些挑战者正蓄势待发，其中包括中国正在开发的3台exaFLOP，美国开发的3台，以及欧盟、印度、日本和台湾开发的其它机型。这些超级计算机将在21世纪20年代初期和中期部署。
中国是第一个实现exaFLOP计算机“峰值”的国家，早在年7月22日我国的“天河3号E级原型机系统”已经在国家超级计算天津中心完成研制部署。天河3号是天河2号的继任者。继中国之后，接下来表现出持续exaFLOP表现的国家是美国和日本。
百万兆等级运算导致了许多领域的革命性进展。例如计算能力允许比以往任何时候都更大规模、更复杂和更长时间的模拟；神经科学领域也随着百万兆级运算能力的提升而得到突破，因为它可以实时模拟整个人类大脑，甚至可以模拟到单个神经元的水平。随着对现有计算机的升级，进一步提高了数量级的性能，为21世纪30年代的zettaFLOP超级计算机铺平了道路。
2.中国首次火星任务探测车着落火星表面
在21世纪的前20年，中国国家航天局把重点放在了月球上。其嫦娥系列月球探测器取得了巨大成功。
中国火星探测器将由一个轨道器、着陆器和一个部署在火星表面的漫游者组成，其科学目标是寻找现在和过去生命的证据，并评估火星的环境。它被命名为“天问一号”。
该航天器将于年7月由长征5号重型运载火箭发射升空，总有效载荷质量为5,公斤。定于年2月进入火星轨道，地面着陆日期为年4月23日。着陆器将使用降落伞、制动火箭和安全气囊实现软着陆，软着陆计划将在火星的UtopiaPlanitia进行，这个地区已知有大量的地下水冰。
探测器由太阳能电池板提供动力，并安装了透地雷达探测器(GPR)，可以探测到地表以下米的深度。它还可以对火星土壤进行化学分析，寻找生物分子和生物特征。
轨道器和探测器一共携带了12个仪器。除了强大的地面雷达，探测器还包括一个多光谱相机(MSC)和一个导航和地形相机(NTC)。同时，轨道飞行器配备了一个高分辨率照相机(HRC)，可以在公里的轨道上拍摄到分辨率2米的图像。
3.美国宇航局NASA的“毅力号”漫游者将登陆火星
年7月，美国国家航空航天局发射了一个无人驾驶的太空探测器“火星”前往火星。它携带着一个名为“毅力号”的漫游者，用于搜寻远古生命的迹象，并收集带回样本到地球。这项任务将包括技术演示，为未来的人类登录火星做准备。
该设计基于年“好奇号”的早期任务，改进了摄像头（共23个）、改进了车轮尺寸和踏面设计，以及更重的采样容量。探测器上还安装了两个麦克风，用于记录从轨道上下降的声音以及随后的火星表面活动。
探测器将于年2月抵达火星表面，降落在赤道以北的一个陨石坑。这个直径49公里的陨石坑被认为在遥远的过去是一个湖，深达米。它包含一个富含粘土的三角洲沉积物，当火星上形成山谷网络时，这个湖就已经存在，使其成为一个地质考察最佳的地点。
另外还有一架小型直升机伴随着“毅力号”。这架名为“智慧”的太阳能无人机有两个功能:提前侦查和计算最佳驾驶路线，以及发现有趣的研究目标。虽然飞行高度限制在地面以上10米，每三分钟的飞行最大水平距离可达米。美国宇航局后来改进了这种无人机的设计，创造了更先进的版本用于未来的人类任务。
探测器上有七个科学仪器，包括一个用于收集岩石和灰尘的样品缓存系统，最多可以容纳30个样品。它的23个摄像头提供了广泛的视图和观察视角，从极端的近距离分析到远距离全景和缩放功能。用于带回样本的收集船将于年发射，年进行着陆和表面操作，年返回地球。
4.詹姆斯·韦伯空间望远镜发射升空
詹姆斯·韦伯空间望远镜JWST是人们期待已久的老式哈勃空间望远镜的继承者。它以年至年间担任美国宇航局局长的詹姆斯·e·韦伯命名，是美国宇航局、欧洲航天局和加拿大航天局合作开发的。
JWST位于地球-太阳拉格朗日点附近，轨道距离从,公里到1,,公里不等。它的目的是提供从长可见光到中红外光波范围内的前所未有的分辨率和灵敏度。虽然哈勃空间望远镜有一个4.5平方英尺的主镜，但是JWST的收集面积是它的6倍，达到25平方英尺。这是由18个六边形镜片组成的一个整体。就放大倍数而言，它的能力是哈勃望远镜的倍，这使得它能够观测到大爆炸后2亿年内的第一代恒星，当时宇宙的年龄只有现在的1.4%。JWST到底有多强，举个例子，如果在月球表面放置一只大黄蜂，JWST将能够通过反射光和体温来辨认这种昆虫。JWST有四个主要的科学目标:
寻找宇宙大爆炸后形成的第一批恒星和星系的光；
研究星系的形成和演化；
了解恒星和行星系统的形成；
研究行星系统和生命起源。
JWST于年首次提出，当时其成本估计为5亿美元，发射日期为7年。然而，随着时间的推移，成本开始急剧上升，进度也面临着严重的延误。到年，该项目迅速扩大到97亿美元，预计年启动。
5.NASA太空发射系统(SLS)将首次实行无人驾驶处女航
NASA太空发射系统(SLS)是“超重型运载工具”级别的一次性使用运载系统，从年开始研发，旨在取代退役的航天飞机成为NASA的旗舰飞行器。
SLS最初设计为将70公吨送入低地球轨道(LEO)，后来大大超过了这一要求，额定有效载荷能力为95公吨。未来版本，称为Block2，将有升级包括先进的助推器，具有更大的低地轨道能力超过公吨。相比之下，年至年的早期航天飞机计划的最大有效载荷能力仅为27.5吨，约为SLSBlock2的21%。
SLS将成为美国宇航局深空探索计划的主要运载火箭，包括阿尔特弥斯计划的载人月球飞行和随后的载人火星任务。它还将被用于建造一个新的绕月轨道空间站。
首次无人驾驶的处女飞行发生在年，随后是年有人驾驶的月球飞越。其他的发射包括Block1Cargo飞行，通过欧罗巴快船探测器直接到达木星的霍曼转移轨道。月球轨道及以外的载人任务利用了SLS上部分可重复使用的模块，即所谓的猎户座飞船探测器(OrionMPCV)，它可以支持6名宇航员执行长期任务。
虽然SLS极其强大，但与新兴的商业火箭相比，该项目的成本受到批评，因为其他私人航天公司还可以提供更大的可重用性，比如SpaceX和蓝色起源公司开发的火箭。随着私营部门在航天领域扮演越来越重要的角色，这迫使NASA重新思考其资金来源，到21世纪30年代末，私营部门为航天行业贡献了1万亿美元。
6.推迟的东京奥运会在年夏季举行
奥运会将于年夏天在日本东京举行。在日本奥委会选择东京之前，广岛曾表示有兴趣举办奥运会，但后来撤回了申办计划。东京在50年前举办过奥运会，它的国家奥林匹克体育场再次被用作主场馆。
年8月，东京都知事井之直树表示，年福岛核事故不会对东京主办奥运会的能力构成威胁。他说，“东京的水是安全的，我们已经在我们的网站上公布了这些数据”，“辐射水平与伦敦或巴黎没有什么不同。”后来，国际奥委会就这一问题向其成员发出了保证函。
奥运会原定于年7月24日至8月9日举行，预赛将于7月22日开始。然而，年3月24日，国际奥委会和东京奥组委正式宣布，由于全球范围的冠状病毒疾病流行病，年夏季奥运会和残奥会将推迟到年，这是第一次整个奥运会被推迟。尽管改变了赛程安排，但奥运会仍然以“东京”的标签和营销口号进行公开宣传。
东京成为第一个两次主办奥运会的亚洲城市。上一次是在年。年奥运会的口号是“发现未来”。
7.乳腺癌治愈率将接近%
在世界范围内，乳腺癌占所有女性癌症的近23%(不包括非黑色素瘤皮肤癌)。8年，它造成了45.8万人死亡，占女性癌症死亡人数的13.7%。
年，遗传学的进步使研究人员鉴别出10种乳腺癌亚型，每一种都有自己独特的基因。同年，发现三种与最常见的乳腺癌有关的基因，其中一种与肿瘤生长有关。
结合个性化基因组学，这为新一代的药物和其他治疗方法铺平了道路，这些药物和治疗方法可以精确定制给特定的个体。在许多西方国家，5年存活率现在接近%，10年存活率可能在年代中期达到这一水平。
8.男性避孕药将正式进入市场
本世纪初，第一批男性避孕药可供大众消费。男性化学避孕方法已经存在了几十年。早期的努力集中在使用睾丸激素和合成激素来限制精子的产生，就像女性节育对卵子产生的影响一样。然而，这些被证明有太多的负面影响，并随后被放弃。
其他，非荷尔蒙的方法也被尝试。其中最成功的是一种叫做JQ1的化合物，由美国研究人员于年开发。这是通过靶向一种睾丸特异性蛋白质(BRDT)来实现的，BRDT对生育能力至关重要。当给小鼠注射brdt抑制分子后，它们产生的精子数量开始减少，而那些产生的精子不能正常游动。交配研究证实，JQ1确实是一种有效的男性避孕药。更好的是，这种影响是完全可逆的，对动物的睾丸激素水平或行为没有不良后果。这种分子对雄性后代也没有明显的副作用。
这种新化合物的成功以及小鼠和人BRDT蛋白之间强大的相似性，使得JQ1能够从年开始进行临床试验。经过8年时间，到年可以获得药丸形式。这是自几个世纪前发明避孕套以来，第一种新的男性可逆避孕药。
9.世界上第一个人造小型肾脏投入医疗使用
肾脏在人体中起着至关重要的作用:过滤血液，排出多余的液体和排出废物。它们对泌尿系统、调节血压和各种激素的产生至关重要。
肾脏疾病是多种多样的，但长期的主要原因是糖尿病和高血压。其中最严重的临床条件是终末期肾病，影响全世界万人。在疾病的后期阶段，唯一的治疗选择是透析或移植。虽然透析可以挽救生命，但它只持续很短的时间，然后必须重复这个过程。器官移植可以帮助病人恢复体力和活动能力，使他们能够恢复更正常的活动，但是捐赠者往往不足，加上免疫系统排斥的风险。干细胞治疗方法已经开始出现，但是还没有包括完全替代肾脏的方法。
然而，第三种选择已经被探索出来，现在第一次成为可能:全人工肾脏。这个想法在加州大学旧金山分校(UCSF)进行了研究，最终在年建立了原型模型，并在年开始临床试验。作为政府创新计划的一部分，加快了这个特定项目的开发进程，缩短了审批所需的时间。
利用纳米技术，该装置可以模拟肾脏的几乎所有重要功能，而生物反应器可以执行其他肾脏活动。这样做不需要泵或电力过滤，人体血压推动的动力来源。此外，该设备具有无限的寿命，不像真正的移植肾通常可以使用10至12年。
10.TerrafugiaTF-X飞行汽车正式问世
TerrafugiaTF-X是一款插入式混合动力倾转旋翼飞行器，也是第一款全自动飞行汽车。他可以克服恶劣的天气气候。在发生紧急情况或意外情况时，也可以人工控制。TF-X每次飞行的最大航程为公里。它将于年推出，起价约为28万美元，大多数消费者买不起。然而，本世纪后期至二十二世纪，更廉宜的飞行及悬停车辆越来越普及。