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医疗与科研，经常是交叉重合的。李嘉诚基金会自1980年成立至今，在医学研究领域的资助金额，已经超过23亿港元，占基金会捐款总数的35%。在这方面，李嘉诚基金会与香港中文大学的合作次数较多。
2003年9月，李嘉诚捐款800万港元给香港中文大学，资助建设眼科及视觉科学系研究及训练基金。中大眼科及视觉科学系主任林顺潮教授感激地说，李先生的慷慨捐赠，将使中大能够在眼科研究与培训方面取得更深入的进展。
2005年4月7日，李嘉诚决定向香港中文大学捐款6000万元，资助该校成立一所健康科学研究所，并进一步支持中大原有医学院的临床科研。中文大学当时的校长是刘遵义，他由衷地感谢李嘉诚说：“长期以来，李嘉诚博士及李嘉诚基金会十分慷慨地赞助本港及内地之教育、医疗及公益事业，出钱出力，贡献杰出，我校同人深表敬佩。”而李嘉诚基金会则代表李嘉诚回应道：“基金会将寻求与中大及中大医学院进一步合作的机会，希望能够为香港的教育及医疗事业做出更长远的贡献。”2005年9月，为加快健康科学研究所的成立，基金会决定，7月曾承诺捐给中大医学院的6000万港元，将增至1亿港元。
中文大学新成立的研究所，命名为“李嘉诚健康科学研究所”，并将在威尔士亲王医院内设立一所科研大楼，命名为“李嘉诚医学大楼”。该研究所主要在预防医学、临床医学和再生医学方面展开研究。在癌症、基因遗传疾病、常见都市病、传染病等危重疾病领域，它致力于早期论断、找到最新治疗方法和破解患者基因密码。
李嘉诚在谈及对中文大学的这次捐助时曾说：“现代生命科学为人类社会带来了极大的裨益，我们应该为科研人员提供机会，让伟大的构想得以实现。”李嘉诚认为，生命科学技术正在快速发展，要紧跟并利用好它的发展步伐，需要学术、投资和政策的密切合作。
李嘉诚健康科学研究所于2007年年初建成，在揭幕典礼上，他引用了巴斯德向拿破仑募捐时所说的话：“物理学家和化学家如果没有实验室，便等同于战场上的士兵没有武器。”他还说：“我们要用心感受并理解病人，在他们无助及脆弱的时候给予鼓励，令他们奋力振作。”
尖端医学科技的研究，是李嘉诚非常重视的。他希望全世界的尖端医学研究机构能够互相合作，而不是各自闭门造车。
2005年6月，李嘉诚通过李嘉诚基金会慷慨捐出3.12亿港元（约4000万美元）给美国加州大学伯克利分校，资助其成立一个集合世界各地顶尖学者的生物医学及健康研究中心，该中心的科研工作有四大领域：癌症生物学、传染病学、基因调控和干细胞学、神经病症学。李嘉诚的这笔捐款，目的是希望更多的人类疾病难题能够早日攻克。它也直接提升了该院校在生物医学研究领域的世界主导地位。
关于李嘉诚的这次捐款，其代言人透露道，李嘉诚先生希望接受李嘉诚或李嘉诚基金会捐款的各所大学，能够与该中心形成一条医学研究链，加强相互之间的学术交流及合作。当然，香港的大学也在这个链条当中，这对提升香港的医疗科技水平十分有利。
发言人还说，加州大学伯克利分校是一所公立大学，学费比较低，会有更多经济困难的学生选择这里，而全球前十大名校大部分是私立的。这是李嘉诚选择加州大学伯克利分校作为捐赠对象的原因。
为表感谢，伯克利分校校方宣布，整个研究项目及大楼都将以李嘉诚先生的名字命名。2007年5月18日，美国加州大学伯克利分校校董事会通过决议，计划于2008年兴建李嘉诚生物医学和健康科学中心。
大致同一时期，禽流感病毒在世界各地肆虐。流行病专家发出警告：随着H5N1病毒的不断变种，人感染禽流感病毒的危险已经大大增加；医学界已经发现了几个禽流感病毒新品种，它们具备在人与人之间传播的能力，一旦蔓延开来，将有数百万人死亡；虽然世界各国的医疗卫生官员们已经做好准备，但这场与病毒的斗争，仍然是任重道远。
为协助科研机构对禽流感病毒进行研究，2005年2月25日，李嘉诚基金会宣布，向法国巴斯德研究所捐资300万欧元（约3000万港元），并与汕大—港大医学院联合流感研究中心合作，在国际范围内共同出谋划策对抗禽流感。法国巴斯德研究所是全球顶尖的研究机构，而汕头大学和香港大学2001年合作成立的流感研究中心，则在近几年里在禽流感和新型传染病领域取得了辉煌成绩，有论文发表于2003年及2004年的国际顶级科研杂志《Nature》上。
令李嘉诚感到高兴的是，法国巴斯德研究所已经在上海成立了分所。该分所就是此次合作的产物，而且，这次合作也有中法双方政府的意愿。据巴斯德研究所所长Philippe Kourilsky教授说，中国国家主席胡锦涛和法国总统希拉克，也高度评价了这一合作。教授还说，合作所要达到的目标是，在出现新的呼吸系统疾病时，能够迅速做出实质有效的回应。