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Los gastos de investigación de Duke en el año fiscal de 2014 fueron $1,037 millones de USD, el séptimo más grande de la nación. En el año fiscal de 2013 el Centro Médico de la Universidad Duke recibió $270 millones de USD en fondos del [[National Institutes of Health]] (exclusivos de contratos y de reconocimientos del programa de estímulos económicos).
El personal docente de Duke se encuentra entre los más productivos de la nación. Durante la historia de la escuela, investigadores de Duke han hecho diversos descubrimientos, incluyendo el desarrollo del primer sistema de diagnóstico de ultrasonido tridimensional en tiempo real del departamento de ingeniería biomédica, y los primeros vasos sanguíneos artificiales y [[estent]]s.<ref>[http://www.bme.duke.edu/research/ Research Duke BME]. ''Pratt School of Engineering.'' Consultado el 12 de enero de 2011.</ref> En el año 2015 Paul Modrich compartió el Premio Nobel de Química. En el año 2012, [[Robert Lefkowitz]] junto con [[Brian Kobilka]], quien es también un ex afiliado, compartieron el Premio Nobel de química por su trabajo en receptores acoplados a [[Proteínas G]].<ref>{{Cite web|title = Robert Lefkowitz Shares Nobel Prize in Chemistry|url = http://today.duke.edu/2012/10/lefkowitznobel|website = Duke Today|accessdate = 2 de septiembre de 2015}}</ref> En el departamento de ingeniería mecánica, Adrián Bejan desarrolló la [[teoría constructal]], la cual explica de manera simple la complejidad de las formas que surgen en la naturaleza. Duke ha sido pionera en estudios que involucran dinámicas no lineales, caos, y sistemas complejos en física. En mayo de 2006 investigadores de Duke mapearon el último cromosoma humano, lo cual fue noticia mundial pues el [[Proyecto Genoma Humano]] finalmente se había completado. <ref name="Genome">[http://news.bbc.co.uk/1/hi/sci/tech/4994088.stm Final genome 'chapter' published]. ''BBC News.'' Consultado el 12 de enero de 2011.</ref> Reportes del involucramiento de investigadores de Duke en la investigación de una vacuna contra el [[sida]] surgieron en junio de 2006 <ref>[http://www.medicalnewstoday.com/articles/45010.php AIDS Vaccine Research Offers New Insights On Survival]. ''[[Medical News Today]]'', June 13, 2006. Consultado el 12 de enero de 2011.</ref> El departamento de biología combina dos históricamente fuertes programas en botánica y zoología, mientras que uno de los teólogos líder de la divinity school es [[Stanley Hauerwas]], quien fuera nombrado por [[Time]] como el mejor teólogo de los Estados Unidos en 2001. <ref>Elshtain, Jean Bethke. [http://touchstonemag.com/archives/article.php?id=16-03-057-r An Honored Prophet: Stanley Hauerwas: "America's Best Theologian"]. ''Touchstone Journal.'' Consultado el 4 de julio de 2011.</ref> El programa de posgrado en literatura presume a diversas figuras reconocidas internacionalmente, incluyendo a [[Fredric Jameson]],<ref>[http://fds.duke.edu/db/aas/Romance/faculty/jameson Fredric Jameson, William A. Lane Professor of Comparative Literature and Romance Studies]. ''Duke University.'' Consultado el 12 de junio de 2011.</ref> [[Michael Hardt]],<ref>Vulliamy, Ed. [http://books.guardian.co.uk/departments/politicsphilosophyandsociety/story/0,,522001,00.html The Observer Profile: Michael Hardt]. ''[[The Observer]],'' July 15, 2001. Consultado el 12 de junio de 2011.</ref> y Rey Chow, mientras que filósofos Robert Brando y, el ganador del premio Laktos Alexander Rosenberg, contribuyen al ranking de Duke por tener el mejor programa en filosofía de biología de la nación, según el Philosophical Gourmet Report. <ref>[https://archive.
El Índice de Productividad de Docencia Erudita (Faculty Scholarly Productivity Index) posicionó al personal docente de Duke como el primero de la nación en los campos de Oncología, Biología de Cáncer, Ingeniería Biomédica, y Economía Aplicada. Los departamentos de Política Pública, Estadísticas, Química, Ciencias del medio ambiente, Medicina, y Genética Molecular (entre otros) fueron posicionados en el top cinco. Otros departamentos incluyendo Ingeniería Eléctrica, Ingeniería Mecánica, y Enfermería fueron posicionados en el top diez.<ref name="Faculty.Index">{{cite web |url=http://chronicle.com/stats/productivity/page.php?year=2007&institution=2631&byinst=Go |work=Chronicle |title=Faculty Scholarly Productivity Index |urlarchivo=https://web.archive.org/web/20150111184508/http://chronicle.com/stats/productivity/page.php?year=2007&institution=2631&byinst=Go |fechaarchivo=11 de enero de 2015 }}</ref>
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