البحث العلمي الطبيعي في كندا

كان نمو علم الفيزياء ملحوظاً خلال هذه الفترة.

كان الحدث البارز، أحد أعظم الاكتشافات في تاريخ الفيزياء وأعظم حدث في تاريخ الفيزياء الكندية، هو اكتشاف النواة الذرية من قبل إرنست رذرفورد ، رئيس قسم الفيزياء في جامعة ماكجيل من عام 1898 حتى عام 1907.

ومن التطورات الأخرى ذات الأهمية الهائلة تجارب المخترع الإيطالي غولييلمو ماركوني في مجال الإشعاع الكهرومغناطيسي و"إرساله" لإشارات الراديو عبر المحيط الأطلسي من جهاز إرسال في كورنوال بإنجلترا إلى جهاز استقبال في سانت جونز بنيوفاوندلاند في 12 ديسمبر 1901. ^{[ 5 ]}

أجرى جيه سي ماكلينان، مدير مختبر الفيزياء في جامعة تورنتو من عام 1906 إلى عام 1932، دراساتٍ في التوصيلية الجوية وأشعة الكاثود، لكنه في عام 1912 استلهم من أعمال بور، فأجرى أبحاثًا في التحليل الطيفي الذري. وقد قام، بالتعاون مع جي إم شروم ، ببناء أول جهاز لتسييل الهيليوم في أمريكا الشمالية، والذي استُخدم في الدراسات المبردة للمعادن والغازات الصلبة. وأدت أبحاث إي إف بيرتون وطلابه في فيزياء الغرويات في عشرينيات وثلاثينيات القرن العشرين إلى بناء أول مجهر إلكتروني في أمريكا الشمالية. كما أُجريت أبحاث في الجيوفيزياء في جامعة تورنتو في ذلك الوقت على يد إل جيلكريست. وفي جامعة ماكجيل، درس إل في كينج الفيزياء الرياضية، بينما أجرى دي إيه كيز وإيه إس إيف أبحاثًا في الجيوفيزياء، وجيه إس مارشال في فيزياء الغلاف الجوي. كما أسست جامعة ماكجيل أول مجموعة للفيزياء النظرية في جامعة كندية. في جامعة ألبرتا، أصبح آر دبليو بويل أول أستاذ للفيزياء عام 1912، وأجرى أبحاثًا في مجال الموجات فوق الصوتية، بينما أسس إف. ألين قسم الفيزياء في جامعة مانيتوبا، ووجه جهوده نحو فيزياء وظائف الأعضاء. وفي جامعة ساسكاتشوان ، كان إي إل هارينغتون أول رئيس لقسم الفيزياء من عام 1924 إلى عام 1956، وخلال تلك الفترة، اكتسبت الجامعة خبرة في أبحاث الغلاف الجوي العلوي، التي بدأها بي دبليو كوري عام 1932. ومن عام 1935 إلى عام 1945، درس غيرهارد هيرزبرغ الفيزياء الذرية والجزيئية هناك. بدأ علم الفيزياء في جامعة كوينز مع عمل إيه إل كلارك، وأجرى جيه إيه غراي وبي دبليو سارجنت وإيه تي ستيوارت وآخرون أبحاثًا نووية هناك. وكان إتش إل برونسون، رئيس القسم في جامعة دالهاوزي، نشطًا في أبحاث الفيزياء من عام 1910 إلى عام 1956.

أُنشئ أول مرفق فلكي كندي هام، وهو مرصد دومينيون ، في أوتاوا عام 1905 من قِبل الحكومة الفيدرالية. وقد ضمّ تلسكوبًا كاسرًا وتلسكوبًا شمسيًا عاكسًا. تبع ذلك في عام 1918 إنشاء مرصد دومينيون للفيزياء الفلكية الجديد بالقرب من فيكتوريا، كولومبيا البريطانية . وكان التلسكوب العاكس هناك، الذي يبلغ قطره 1.88 متر (72  بوصة)، قد اقترحه وصممه جون بلاسكيت عام 1910 بدعم من الاتحاد الدولي للتعاون في أبحاث الطاقة الشمسية ، وكان عند بدء تشغيله لفترة وجيزة أكبر تلسكوب في العالم . أنشأت جامعة تورنتو أول قسم لعلم الفلك في جامعة كندية عام 1904، وبفضل جهود رئيس القسم شانت وسخاء أحد المواطنين، تم بناء مرفق ضخم، وهو مرصد ديفيد دنلاب، هناك عام 1935. ^{[ 6 ]}

شهدت بدايات القرن العشرين فترة عصيبة لعلم الجيولوجيا في كندا. فقد واجهت هيئة المسح الجيولوجي صعوبات في التمويل وتوفير الكوادر، إذ حوّلت ضغوط الحرب العالمية الأولى تركيز الحكومة إلى مجالات أخرى. ومع ذلك، استمرت الدراسات الميدانية في التأكيد على أهمية الثروة المعدنية، وأثبتت أنشطة الهيئة جدواها رغم محدودية الموارد. وخلال سنوات الكساد الاقتصادي، تراوحت الميزانيات السنوية في حدود مئات الآلاف من الدولارات. وفي عام ١٩٣٥، وفي محاولة لتحفيز الاقتصاد وخلق فرص عمل، رُفعت ميزانية الهيئة بشكل كبير إلى مليون دولار، وتضاعف العمل الميداني عشر مرات. وخلال هذه السنوات، استخدمت الهيئة الطائرات في أنشطتها لأول مرة. ^{[ ٧ ]}

شهد هذا العصر أحد أعظم الاكتشافات الجيولوجية على مر العصور. ففي عام 1909، اكتشف تشارلز دوليتل والكوت ما أصبح يُعرف باسم " برجس شيل" ، بالقرب من فيلد، كولومبيا البريطانية ، وهو تكوين صخري يحتوي على بقايا أحفورية محفوظة جيدًا لحيوانات من العصر الجيولوجي الكامبري .

استمر نمو هذا التخصص في القرن الجديد. تم إنشاء أقسام في عدد من الجامعات، بما في ذلك قسم الكيمياء والكيمياء الفيزيائية في تورنتو عام 1900، وجامعة ألبرتا في إدمونتون عام 1909، وساسكاتشوان عام 1910، وقسم كيمياء موحد في جامعة ماكجيل عام 1912، وجامعة كولومبيا البريطانية في فانكوفر عام 1915، وجامعة مونتريال عام 1920، وجامعة ماكماستر في هاميلتون عام 1930، وكلية السير جورج ويليامز في مونتريال عام 1936، وقسم الكيمياء العصبية في جامعة ويسترن أونتاريو في لندن، أونتاريو عام 1947، وفي جامعة بيشوب عام 1948.

كما تم استحداث برامج الدراسات العليا في الكيمياء التي تركز على البحث الأصلي، بما في ذلك: ماجستير العلوم، جامعة ماكجيل، 1900، دكتوراه، تورنتو، 1901، ماجستير العلوم، جامعة ماكماستر، 1909، دكتوراه، جامعة ماكجيل، 1910، ماجستير العلوم، جامعة ألبرتا، إدمونتون، 1915، ماجستير العلوم، جامعة ساسكاتشوان، 1923، ماجستير العلوم، جامعة نيو برونزويك، فريدريكتون، 1948، وماجستير العلوم، جامعة مانيتوبا، وينيبيغ، 1949. ^{[ 9 ]}

من بين الكيميائيين الجامعيين البارزين في تلك الفترة، مع تاريخ تعيينهم في الأقسام، أ. ل. ف. ليمان، جامعة ألبرتا، 1909، ر. د. ماكلورين، جامعة ساسكاتشوان، 1910، ر. ف. روتان، جامعة ماكجيل، 1912، لاش ميلر، تورنتو، 1914، د. ماكنتوش، جامعة كولومبيا البريطانية، فانكوفر، 1915، ت. ثورفالدسون، جامعة ساسكاتشوان، 1919، ج. باريل، جامعة مونتريال، 1920، و س. إ. بيرك، جامعة ماكماستر، هاميلتون، 1930. وقد تطور هذا التخصص خلال هذه السنوات مع تخصصات في الكيمياء الفيزيائية والكيمياء الحيوية.

انخرط المجلس الوطني للبحوث في مجال الكيمياء خلال تلك السنوات. ففي عام ١٩٢٩، أسس المجلس قسم الكيمياء الصناعية، وعُيّن جي إس ويتبي مديرًا له. درس القسم الإنتاج الصناعي واستخدامات المغنيسيوم والغاز الطبيعي والأسبستوس والصوف ومنتجات القيقب والمطاط، وغيرها، مستخدمًا مختبرات جديدة بُنيت في شارع ساسكس في أوتاوا عام ١٩٣٢. وفي عام ١٩٣٩، أصبح إي دبليو آر ستيسي مديرًا لقسم الكيمياء، وقاد هذا القسم خلال سنوات الحرب الصعبة. وقد دافع عن استقلالية المجلس وأهمية البحث العلمي البحت.

شهد علم الكيمياء الحيوية ، وهو الأساس الكيميائي لعلم الأحياء، تطوراً ملحوظاً خلال تلك السنوات. فقد أُنشئت أقسامٌ متخصصةٌ في هذا المجال في كلٍّ من: تورنتو (1907)، وجامعة ويسترن في لندن (1921)، وجامعة ماكجيل (1922)، وجامعة مانيتوبا في وينيبيغ (1923)، وجامعة دالهاوزي في هاليفاكس (1923)، وجامعة مونتريال (1925)، وجامعة لافال في مدينة كيبيك (1928)، وجامعة كوينز في كينغستون (1937)، وجامعة ساسكاتشوان (1946)، وجامعة أوتاوا (1946). وكانت الأبحاث في هذه الأقسام وثيقة الصلة بأبحاث أقسام علم الأحياء التابعة لها.

شهدت خدمة المزارع التجريبية نمواً هائلاً في أوائل القرن الجديد. أُنشئ عدد كبير من المزارع في أنحاء البلاد، في مواقع منها: سمرلاند (1914)، فانكوفر (1925)، كاملوپس (1935)، كريستون (1940)، وبرينس جورج (1940)، جميعها في مقاطعة كولومبيا البريطانية؛ ليثبريدج (1906)، لاكومب (1907)، وفورت فيرميليون (1907) في مقاطعة ألبرتا؛ روستيرن (1909)، ساسكاتون (1917)، سويفت كارنت (1921)، ريجينا (1931)، وملفورت (1935) في مقاطعة ساسكاتشوان؛ موردن (1918)، وينيبيغ (1924)، وبورتاج لا بريري (1944) في مقاطعة مانيتوبا؛ هارو (1913)، كابوسكاسينغ (1916)، دلهي (1933)، وثاندر باي (1937) في مقاطعة أونتاريو؛ لا بوكاتيير (1912)، لينوكسفيل (1914)، ولاسومبسيون. في عام 1928، في كيبيك، وفي فريدريكتون عام 1912، وفي نيو برونزويك عام 1912، وفي شارلوت تاون عام 1909، وفي جزيرة الأمير إدوارد وكينتفيل، نوفا سكوتيا عام 1911. كما أنشأت الهيئة فرعًا لعلم الحشرات عام 1914 لدراسة مكافحة حشرات المحاصيل الحقلية، وحشرات الغابات، والآفات الخارجية، وحشرات المنتجات المخزنة. وفي عام 1937، أُنشئت دائرة علمية تضم أقسامًا لعلم البكتيريا، وعلم الأحياء، وأمراض النبات، وأمراض الحيوان، والكيمياء، وعلم الحشرات، وبيولوجيا الغابات. ^{[ 10 ]} ومن الجدير بالذكر تطوير قمح ماركيز على يد الباحث تشارلز إي. سوندرز خلال هذه الفترة.

شهد مطلع القرن العشرين انطلاق أبحاث الغابات في كندا مع إنشاء دائرة الغابات الكندية عام 1890 وتعيين إيليهو ستيوارت كأول كبير مفتشي الأخشاب الفيدراليين. في السنوات الأولى، ركزت الدائرة على صيانة التربة ، وإدارة الثلوج، وتثبيت المحاصيل، ولتحقيق هذه الغاية، وزعت بين عامي 1901 و1920 أكثر من 50 مليون شتلة على مزارعي البراري. في ثلاثينيات القرن العشرين، أجرى جيه جي رايت أولى الدراسات حول حرق الغابات المُتحكم به كتقنية لإدارة الغابات ، وهو نشاط أثار جدلاً واسعاً آنذاك. درس دبليو إي دي هاليداي، من الدائرة، تصنيف الغابات، وفي عام 1937 نشر دراسته الرائدة بعنوان " تصنيف الغابات في كندا" . أجرت الدائرة أبحاثاً مكثفة في مجال مكافحة الآفات ، وحققت نتائج جديرة بالملاحظة، منها دراسة آر إي بالش حول ذبابة منشار التنوب الأوروبية ، ودراسة دوغلاس إمبري حول مكافحة عثة الشتاء في غابات شرق كندا.

في عام 1928، أنشأ المجلس الوطني للبحوث قسم الأحياء والزراعة. بدأ القسم عمله في جامعة ألبرتا، ثم انتقل إلى المختبر الجديد في أوتاوا عام 1932، حيث درس الكيمياء الحيوية لصدأ القمح، وبروتينات الغلوتين، والطفرات في الحبوب، من بين أمور أخرى.

شهدت الأبحاث الطبية نموًا هائلًا في القرن الجديد. فبعد اكتشاف رونتجن للأشعة السينية مباشرةً، استُخدمت في الفحوصات السريرية في مونتريال في 8 فبراير 1896. كما أُجريت أبحاثٌ حول الإنتان في مستشفى مونتريال العام عام 1907. وفي عام 1926، عزل جيه بي كوليب هرمون الغدة الدرقية، ودرست مود أبوت من جامعة ماكجيل أمراض القلب الخلقية. وفي عام 1929، اكتشف لوكاس وهندرسون من تورنتو الخصائص التخديرية لمادة السيكلوبروبان، وطوّر نورمان بيثون من مونتريال أول بنك دم وتقنيات نقل الدم في ساحات المعارك.

تم تأسيس ثلاثة أركان مؤسسية للبحث الطبي خلال هذه السنوات. مختبرات كونوت في تورنتو، في عام 1917، ومعهد مونتريال للأعصاب في عام 1934، ومعهد علم الأحياء الدقيقة في مونتريال.

في عام ١٩١٤، أنشأ جون فيتزجيرالد مختبرات في تورنتو لإنتاج لقاحات ضد الجدري، وداء الكلب، والخناق، والكزاز. سُميت هذه المنشأة مختبرات كونوت في عام ١٩١٧ تكريمًا للأمير ألبرت، دوق كونوت، الحاكم العام المتقاعد حديثًا. وابتداءً من عام ١٩٢٢، بدأت المختبرات بإنتاج هرمون الأنسولين المكتشف حديثًا بكميات كبيرة.

يُعتبر اكتشاف الأنسولين من قبل السير فريدريك بانتينج ، وسي إتش بيست، وجيه جيه آر ماكلويد، وجيه بي كوليب في عامي 1921-1922 في مختبر ممول من مؤسسة كارنيجي في جامعة تورنتو بمثابة علامة فارقة في البحث الطبي الكندي.

بفضل منحة قدرها 1,000,000 دولار من مؤسسة روكفلر الأمريكية، أنشأت جامعة ماكجيل معهد مونتريال للأعصاب في عام 1934. وفي هذه المرافق، أجرى وايلدر بينفيلد أبحاثًا حول العلاج الجراحي للصرع والبحث العلمي في طبيعة الفص الصدغي للدماغ البشري.

في عام 1938، حصل أرماند فرابييه على 75 ألف دولار من حكومة كيبيك بعد سنوات من الجهود لتأسيس معهد مونتريال لعلم الأحياء الدقيقة، وهو منظمة تُعنى بتدريس علم الأحياء الدقيقة، وإجراء البحوث في هذا المجال، والإنتاج الصناعي للقاحات. وفي عام 1941، وبعد انتقال المعهد إلى مرافق جامعة مونتريال التي شُيّدت حديثًا، بدأ بإنتاج لقاحات للخناق والكزاز والتيفوئيد، بالإضافة إلى بلازما الدم لدعم المجهود الحربي.

أنشأ مستشفى الأطفال المرضى ، الذي تأسس في تورنتو عام 1875، مختبر الأبحاث الغذائية عام 1918. وهناك، في عام 1930، ابتكر الباحثون آلان براون وفريد ​​تيسدال وثيو دريك ما عُرف لاحقًا باسم "بابلوم" ، وهو عبارة عن حبوب أطفال مطبوخة مسبقًا أنقذت حياة آلاف الأطفال. وفي عام 1934، أثبت تيسدال ودريك فوائد إثراء الحليب بفيتامين د. كما بنى المستشفى أكثر من 30 جهاز تنفس صناعي للأطفال في أونتاريو الذين كانوا ضحايا وباء شلل الأطفال عام 1937. ^{[ 11 ]}

أصبحت جمعية السرطان الكندية ، التي تأسست عام 1938 لتثقيف الكنديين حول العلامات التحذيرية المبكرة للسرطان، مساهماً رئيسياً في تمويل أبحاث السرطان في كندا.

في عام 1936، أنشأ المجلس الوطني للبحوث لجنةً مشتركةً للبحوث الطبية لتمويل البحوث الطبية في كندا. وتحولت هذه المنظمة إلى قسم البحوث الطبية في عام 1956، ثم إلى مجلس البحوث الطبية في عام 1960.

كان الاندماج الذري مجالًا هامًا للدراسة في تلك الفترة. ففي الفترة من عام 1987 إلى عام 1999، شغّلت شركة هيدرو-كيبيك مفاعل اندماج من نوع توكاماك في فارين، كيبيك . وقد أجرى باحثون من معهد أبحاث الكهرباء في كيبيك ( IREQ ) والمعهد الوطني للبحث العلمي (INRS) دراساتٍ حول جوانب مختلفة من علم الاندماج في هذا المرفق.

درس مرصد سودبري للنيوترينو (SNO) طبيعة جسيم النيوترينو دون الذري من عام 1999 حتى عام 2006. يقع المرصد على عمق كيلومترين تقريبًا  تحت الأرض في منجم كريتون للنيكل التابع لشركة CVRD Inco سابقًا في سودبري، أونتاريو، وقد صُمم لرصد النيوترينوات الشمسية من خلال استشعار تفاعلها مع نوى الديوتيريوم والإلكترونات الذرية. أسفرت الملاحظات عن اكتشاف هام، حيث أثبتت، من بين أمور أخرى، أن النيوترينوات الشمسية تتذبذب أثناء انتقالها عبر الفضاء، وبالتالي تمتلك كتلة . يخضع المرصد حاليًا لعملية تطوير ستؤدي إلى تحويله إلى SNO+، مما سيتيح إجراء تجارب جديدة. ستشمل هذه التجارب دراسة تفاعل سلسلة البروتون-بروتون، والنيوترينوات الأرضية (النيوترينوات الناتجة عن ظواهر طبيعية على سطح الأرض)، وتحلل بيتا المزدوج عديم النيوترينو . ^{[ 26 ]} اعتبارًا من عام 2010، كان المرفق يضم تجربتين رئيسيتين لدراسة طبيعة المادة المظلمة: مشروع كندا للبحث عن الأجسام فائقة التناظر (PICASSO)، الذي يسعى لإيجاد أدلة على وجود جسيمات ضخمة ضعيفة التفاعل (WIMPS)، وتجربة المادة المظلمة باستخدام نبضة الأرجون (DEAP). كما توجد خطط لدى فريق البحث عن المادة المظلمة المبردة، ومقره الولايات المتحدة، لاستخدام مرفق SNO لأبحاث المادة المظلمة. ^{[ 27 ]}

يُعدّ مشروع السنكروترون الكندي لمصدر الضوء في جامعة ساسكاتشوان بمدينة ساسكاتون ، أحد أكبر المشاريع العلمية في تاريخ كندا، وقد بدأ تشغيله عام 2004. يمتدّ المشروع على مساحة تُعادل ملعب كرة قدم، وقد بُني بتكلفة 175 مليون دولار، وتُشغّله شركة CLS Inc.، وهي مؤسسة غير ربحية تابعة لجامعة ساسكاتشوان. يُستخدم المشروع لدراسة طبيعة المادة على نطاقات متناهية الصغر. ^{[ 28 ]} وبالمثل، ولكن على نطاق أصغر، أُنشئ مشروع مصدر ضوء الليزر المتقدم (ALLS) في مدينة كيبيك في مرافق المعهد الوطني للبحث العلمي (جامعة كيبيك) عام 2004. يستخدم هذا المشروع الدولي، المُموّل من قِبل مؤسسة الابتكار الكندية (CFI) بتكلفة 20 مليون دولار، نظام ليزر متعدد الحزم يعمل بترددات فيمتوثانية ضمن نطاق واسع لدراسة سلوك الجزيئات بسرعات فائقة. ^{[ 29 ]} كما قدمت مؤسسة الابتكار الكندية تمويلًا لعلماء الفيزياء الكنديين للمشاركة في أبحاث في مرفق مصدر النيوترونات بالتفتيت في مختبر أوك ريدج الوطني بالولايات المتحدة. وسيتيح هذا التمويل تصميم وبناء فولكان، وهو مصدر لحزمة النيوترونات بالتفتيت، ومطياف، بالإضافة إلى ضمان الوصول إلى وقت استخدام الحزمة. ^{[ 29 ]}

يركز المعهد الوطني لتقنية النانو (NINT) في جامعة ألبرتا، بمدينة إدمونتون، ألبرتا، على فيزياء النطاق الصغير. تأسس المعهد، الذي تديره هيئة البحوث الوطنية (NRC)، عام 2001، وانتقل عام 2006 إلى منشأة حديثة تُعدّ من بين الأكبر والأكثر هدوءًا من نوعها في العالم. وسيدرس المعهد طيفًا واسعًا من الظواهر النانوية، بما في ذلك تصنيع البلورات النانوية، والأسلاك النانوية، والمواد النانوية فوق الجزيئية، وتصنيع الأجهزة على المستوى الجزيئي، وتطوير مواد نانوية للتفاعلات الكيميائية على أسطح أشباه الموصلات، وتصميم البروتينات، والهندسة الوراثية، والأنظمة الكهروميكانيكية النانوية . ^{[ 30 ]} ومن الجدير بالذكر مؤخرًا معهد واترلو لتقنية النانو ، الذي بدأ العمل عام 2011، ويُجري أبحاثًا تتعلق بالمواد المُهندسة نانويًا، وتصميم وتصنيع الإلكترونيات النانوية، والأجهزة النانوية، والأنظمة الحيوية النانوية. من الأمثلة على مشاريع تصنيع النانو المرتبطة بمعهد واترلو لتقنية النانو، مجموعة الروبوتات النانوية بجامعة واترلو . وتقوم هذه المجموعة، المؤلفة بالكامل من طلاب المرحلة الجامعية الأولى، بإعداد ورقة بحثية تُحدد خصائص التوتر السطحي حول الروبوتات الدقيقة على المستوى الميكروي، وذلك بعد فوزها بالمركز الأول في تحدي الروبوتات الدقيقة المتنقلة لعام 2011. وكانت المجموعة الفريق الوحيد المؤلف بالكامل من طلاب المرحلة الجامعية الأولى (وكذلك الفريق الكندي الوحيد) المشارك في المسابقة. ^{[ 31 ]}

في عام 2008، اقتنى المركز الكندي للمجهر الإلكتروني في جامعة ماكماستر، في هاميلتون، أونتاريو، مجهر تيتان 80-300 المكعب الإلكتروني. ويُعتبر هذا الجهاز الأفضل في أي جامعة في العالم، بحسب مدير المركز، إذ يسمح بفحص الذرات الفردية بدقة متناهية، وهو أمر بالغ الأهمية في مجال أبحاث تقنية النانو. ^{[ 32 ]}

تُعدّ جامعة تورنتو أبرز أعضاء مجموعة جامعات البحث الكندية G13، ولا تزال من أهم مؤسسات البحث الفيزيائي في كندا. في عام 1997، احتفل قسم الفيزياء بمرور مئة عام على برنامج الدراسات العليا. وفي عام 2007، أجرى القسم أبحاثًا في مجالات واسعة النطاق، شملت فيزياء الكواكب، والبصريات الكمومية، وفيزياء المادة المكثفة، وفيزياء الجسيمات دون الذرية. وتضطلع عدة معاهد بحثية بدورٍ هام في هذا النشاط، منها مركز المعلومات الكمومية والتحكم الكمومي، ومعهد العلوم البصرية، والمعهد الكندي للفيزياء الفلكية النظرية (CITA)، وأبحاث الفوتونيات في أونتاريو، ومعهد IsoTrace، ومعهد دراسات الفضاء الجوي، ومعهد فيزياء الجسيمات (IPP)، وقسم علم الفلك والفيزياء الفلكية.

تواصل جامعة كولومبيا البريطانية لعب دورٍ هام في أبحاث الفيزياء. تشمل مجالات الدراسة الفيزياء التطبيقية، والفيزياء الذرية والجزيئية والبصرية، والفيزياء الحيوية، وفيزياء المادة المكثفة، والفيزياء الطبية، ونظرية الجسيمات والجسيمات دون الذرية ونظرية الأوتار، والفيزياء النظرية. ومن بين معاهدها البحثية الهامة مختبر هندسة المواد والعمليات المتقدمة، ومعهد المحيط الهادئ للفيزياء النظرية، وبالطبع مختبر TRIUMF ، المختبر الوطني الكندي لفيزياء الجسيمات والفيزياء النووية.

يُعدّ مركز TRIUMF أيضًا مركز كندا للمشاركة في بناء وتشغيل مصادم الهادرونات الكبير في مركز CERN بجنيف. وقد ساهمت الجامعات الكندية والقطاع الصناعي الكندي بمكونات في تجربة ATLAS، وهي إحدى مسرعات الجسيمات التي تحتوي على كاشفات جسيمات كبيرة. كما يستضيف مركز TRIUMF مركزًا للحوسبة من المستوى الأول خاصًا بتجربة ATLAS، وهو واحد من عشرة مراكز من هذا النوع في العالم. ^{[ 33 ]}

حافظت جامعة ألبرتا في إدمونتون، ثالث أكبر جامعة بحثية في كندا، على مكانتها المرموقة في أبحاث الفيزياء في كندا عام 2008. وتشمل مجالات الدراسة علوم الفيزياء الفلكية، وفيزياء المادة المكثفة، والجيوفيزياء، وفيزياء الجسيمات. ومن أبرز معاهدها البحثية: مركز فيزياء النانو، ومركز فيزياء الجسيمات (مركز أبحاث الجسيمات دون الذرية)، ومعهد البحوث الجيوفيزيائية، ومعهد ميتبان الدولي لنظرية التنبؤ بالزلازل، ومختبر فيزياء الفضاء، ومعهد الفيزياء النظرية.

لا تزال سمعة أبحاث الفيزياء في جامعة ماكجيل بمونتريال راسخة. وتشمل مجالات الدراسة الفيزياء الفلكية، وفيزياء المادة المكثفة، وفيزياء الطاقة العالية، والفيزياء النووية، والفيزياء غير الخطية. ومن أبرز مراكز الأبحاث: مركز فيزياء المواد، ومركز فيزياء الطاقة العالية، والمركز الجامعي المشترك لفيزياء الجسيمات دون الذرية، ومعهد ماكجيل للمواد المتقدمة.

يُعدّ معهد بيريميتر (PI)، التابع لجامعة واترلو في واترلو، أونتاريو، من أبرز مؤسسات البحث في الفيزياء النظرية في كندا. تأسس المعهد عام 1999 على يد مايك لازاريديس، مخترع جهاز بلاك بيري، وتحت قيادة المدير التنفيذي المؤسس هوارد بيرتون، أجرى 60 باحثًا مقيمًا فيه منذ عام 2001 أبحاثًا في مجالات عديدة، تشمل علم الكونيات، وفيزياء الجسيمات، وأسس ميكانيكا الكم، والجاذبية الكمية، والمعلومات الكمية، ونظرية الأوتار الفائقة. ^{[ 34 ]} وفي عام 2008، أعلن المعهد تعيين ستيفن هوكينغ رئيسًا متميزًا لأبحاث معهد بيريميتر. وبدأ هوكينغ أبحاثه الخاصة في المعهد في يونيو 2010. وفي عام 2009، كشف معهد بيريميتر عن خطط لبناء مركز ستيفن هوكينغ الجديد، الذي سيضاعف مساحة المعهد.

تأسس معهد الحوسبة الكمومية، ذو الصلة الوثيقة، في جامعة واترلو عام 2002 بتمويل قدره 100 مليون دولار، وبدأ تشييد منشأة مخصصة له في يونيو 2008. ويهدف المعهد، تحت إدارة ميشيل موسكا، إلى ضم 30 باحثًا متفرغًا، و50 باحثًا ما بعد الدكتوراه، و125 طالب دراسات عليا، يُجرون أبحاثًا مكثفة في تطبيق تقنيات ميكانيكا الكم على أنظمة معالجة المعلومات. ويُشغّل المعهد عددًا من المختبرات المتطورة للغاية، بما في ذلك مختبر حصر الذرات، ومختبر الإلكترونيات الضوئية الكمومية المتكاملة، ومختبر وصلات جوزيفسون، ومختبر التشابك الضوئي.

أثرت تخفيضات التمويل بشدة على معهد هيرزبرغ للفيزياء الفلكية، وهو أبرز مؤسسة بحثية فلكية في كندا . ولم يتوفر التمويل اللازم لإعادة تشغيل تلسكوب ألغونكوين بارك الراديوي، فأُغلق مع التلسكوب الشمسي قرب أوتاوا عام ١٩٨٦. ومع ذلك، أنشأ المعهد في العام نفسه المركز الكندي لبيانات علم الفلك (CADC)، الذي طور برنامجًا خاصًا لأرشفة البيانات الفلكية. في عام 1987، استحوذ معهد هيرتفورد للفيزياء الفلكية (HIA) على حصة 25% في تلسكوب جيمس كلارك ماكسويل (15 مترًا) (موجات الراديو دون المليمترية)، وفي التسعينيات استحوذ على حصة 15% في تلسكوب جيميني البصري (8 أمتار)، الذي بدأ تشغيله عام 1999. انتقل مقر المعهد من أوتاوا إلى فيكتوريا عام 1995. وفي القرن الحادي والعشرين، صمم المعهد أدوات لبرنامجه الدولي للتلسكوبات، بما في ذلك مطياف جيميني متعدد الأجسام، ومطياف الارتباط الذاتي ونظام التصوير الخاص بتلسكوب جيمس كلارك ماكسويل، وغطاء البصريات التكيفية لتلسكوب مرصد فيرفيلد-هابل (CFHT). ومن الجدير بالذكر بدء مسح CFHT التراثي عام 2003. باستخدام كاميرا ميجاكام واسعة المجال الخاصة بالتلسكوب، يتكون المسح من ثلاث دراسات: "واسعة جدًا"، و"واسعة"، و"عميقة"، ويبحث في عدد من الظواهر، بما في ذلك طبيعة المادة المظلمة والطاقة المظلمة . ^{[ 35 ]} تشارك جامعة كالجاري في تطوير البرنامج المستخدم في جمع البيانات وإنتاج الصور في تلسكوب أتاكاما الكبير ذي المصفوفة المليمترية، قيد الإنشاء في صحراء أتاكاما في تشيلي. ومن المتوقع أن يبدأ تشغيله في عام 2011. ^{[ 36 ]}

كما أن جمعية علم الفلك في الجامعات الكندية هي اللاعب الرئيسي في الخطة طويلة المدى لعلم الفلك 1998-1999 وقد اتجهت نحو دور أكثر دعماً لعلم الفلك في الجامعات الكندية.

في عام 2003، أطلقت وكالة الفضاء الكندية أول قمر صناعي فلكي في كندا، وهو تلسكوب التغيرات الدقيقة وتذبذبات النجوم أو MOST، الذي طورته الوكالة وشركة Dynacon Enterprises Limited وأقسام علم الفلك في جامعة تورنتو وكولومبيا البريطانية.

يُجري قسم علم الفلك والفيزياء الفلكية في جامعة تورنتو أبحاثًا واسعة النطاق باستخدام بعضٍ من أبرز المراصد في العالم. تشمل مجالات الدراسة علم الكونيات ، والكون المبكر ، وتجمعات المجرات ، وتكوين المجرات والنجوم، وتكوين الكواكب ، والوسط بين النجوم ، وفيزياء الطاقة العالية ، وبنية النجوم وتطورها. يُتاح للباحثين في القسم استخدام تلسكوبات رئيسية، منها تلسكوب جيميني الشمالي والجنوبي (8.1  متر)، وتلسكوب ماجلان (6.5 متر)، وتلسكوب CFHT (3.6 متر)، وتلسكوب دوبونت (2.5 متر)، وتلسكوب JCMT (أشعة دون المليمتر). كما يستفيد البحث في القسم من مرافق بصرية وراديو وأقمار صناعية أخرى، بالإضافة إلى استخدام بالونات الستراتوسفير لإجراء أبحاث المجرات وعلم الكونيات. في عام 2008، استخدم ثلاثة فلكيين من الجامعة تلسكوب جيميني الشمالي لالتقاط واحدة من أولى الصور المباشرة لكوكب مرشح خارج المجموعة الشمسية يدور حول النجم 1RSX J160929.1-210524، والذي يقع على بعد حوالي 500 سنة ضوئية من الأرض.

تتكامل أبحاث علم الفلك في القرن الحادي والعشرين مع عمل قسم الفيزياء في جامعة كولومبيا البريطانية. يشارك 22 باحثًا من أعضاء هيئة التدريس هناك في برنامج بحثي نشط، ويتمتعون بإمكانية الوصول إلى أحدث المرافق، بما في ذلك تلسكوب CFHT وتلسكوب جيميني. كما يُستخدم مرصد دومينيون للفيزياء الفلكية بالقرب من فيكتوريا، وتلسكوبا الراديو التابعان لمرصد دومينيون للفيزياء الراديوية الفلكية بالقرب من بينتيكتون. علاوة على ذلك، قام أعضاء القسم ببناء العديد من التلسكوبات ذات المرايا السائلة، وأكبرها تلسكوب سمت الكبير الذي يبلغ قطره 6 أمتار بالقرب من فانكوفر.

ركز معهد الأصول ، الذي تأسس عام 2004 في جامعة ماكماستر على يد الدكتور رالف بودريتز ، في البداية على بنية الأنظمة الشمسية الخارجية، لكن لديه خططًا لتوسيع مساعيه لتشمل الدراسات المتعلقة بأصول الكون والحياة.

تقدم جامعات كندية أخرى، بما في ذلك كوينز، ويورك، وكالجاري، وجامعة ألبرتا، وجامعة فيكتوريا، ومونتريال، ولافال، وجامعة ويسترن أونتاريو، برامج دراسات عليا في علم الفلك ولديها مراصدها الخاصة.

في عام ٢٠٠٩، أعلن المركز الكندي لبيانات علم الفلك (CADC) التابع لمعهد هيرزبرغ للفيزياء الفلكية التابع للمجلس الوطني للبحوث (NRC-HIA) في فيكتوريا، عن إنشاء الشبكة الكندية المتقدمة لأبحاث علم الفلك (CANFAR). سيوفر هذا النظام جسراً إلكترونياً يربط برامج علماء الفلك الكنديين بأجهزة الكمبيوتر فائقة القدرة التابعة لشبكة CANARIE . وتُعد جامعة كولومبيا البريطانية وجامعة فيكتوريا من المشاركين الرئيسيين في هذا المشروع الذي سيعزز التعاون والإنتاجية بين الباحثين الكنديين في مجال علم الفلك.

شهدت السنوات الأخيرة خططًا لتجديد شامل لمرافق الرصد الكندية في كلٍ من الطيف المرئي ولطيف الراديوي. ففي الطيف المرئي، الممتد من الأشعة فوق البنفسجية القريبة إلى الأشعة تحت الحمراء المتوسطة (من 0.31 إلى 28 ميكرومترًا)، يدعو مشروع تلسكوب الثلاثين مترًا إلى بناء تلسكوب بمرآة يبلغ قطرها 30 مترًا. ويُعدّ هذا التلسكوب ثمرة شراكة أُقيمت عام 2003 بين رابطة الجامعات الكندية لأبحاث علم الفلك (ACURA)، ومعهد كاليفورنيا للتكنولوجيا، وجامعة كاليفورنيا. ويُقدّم التمويل من قِبل مؤسسة غوردون وبيتي مور في الولايات المتحدة، بالإضافة إلى مؤسسة كندا للابتكار، ووزارة البحث والابتكار في أونتاريو، والمجلس الوطني للبحوث في كندا، ومجلس أبحاث العلوم الطبيعية والهندسة في كندا، وصندوق تنمية المعرفة في كولومبيا البريطانية، ورابطة الجامعات لأبحاث علم الفلك (AURA). من المقرر أن يبدأ تشغيل المنشأة التي تبلغ تكلفتها مليار دولار كندي على جبل ماونا كيا في هاواي في عام 2017. وسيقوم التلسكوب بدراسة عدد من الظواهر المتطورة بما في ذلك: الطاقة المظلمة، والمادة المظلمة، والنموذج القياسي لفيزياء الجسيمات، والنجوم والمجرات الأولى في الكون، وإعادة التأين، وتكوين المجرات وتطورها، وتكوين الكواكب والنجوم، وإمكانية وجود حياة على كواكب خارج النظام الشمسي.

تشارك الجامعات والعلماء الكنديون أيضاً في شراكة دولية أخرى لبناء تلسكوب جديد لعلم الفلك الراديوي. وتُعد جامعة كالجاري المؤسسة الكندية الرائدة في المشاركة الكندية في مشروع مصفوفة الكيلومتر المربع . ومن المقرر أن يبدأ بناء التلسكوب، الذي تبلغ تكلفته 1.5 مليار يورو، في نصف الكرة الجنوبي عام 2013، على أن يُرصد لأول مرة عام 2017، وأن يبدأ تشغيله الكامل عام 2022.

خلال هذه الفترة، طوّرت كندا في مجال علوم الفضاء برنامجًا مأهولًا بالإضافة إلى الأنشطة غير المأهولة. في أوائل الثمانينيات، وقّعت الحكومة الكندية اتفاقية مع الولايات المتحدة الأمريكية بشأن مشاركة كندا في برنامج مكوك الفضاء التابع لوكالة ناسا. وبموجب هذه الاتفاقية، ستقوم كندا بتصميم وبناء والتبرع بأربعة أجهزة من نظام المناورة عن بُعد (المعروفة باسم ذراع كندا)، والتي تُستخدم لنقل البضائع والمعدات في حجرة المكوك أثناء وجوده في المدار، وذلك مقابل تدريب وكالة ناسا لجيل من رواد الفضاء الكنديين وتعيين رواد فضاء كنديين كأفراد طاقم على متن رحلات مكوك الفضاء. شملت رحلات المكوك الفضائي رحلات مارك غارنو ، أول رائد فضاء كندي (1984/1996/2000) ، وروبرتا بوندار (1992)، وستيف ماكلين (1992/2006)، وكريس هادفيلد (1995/2001)، وروبرت ثيرسك (1996)، وبيارني تريغفاسون (1997)، وديف ويليامز (1998)، وجولي باييت (1999/2009). وفي عام 2009، أعلنت وكالة الفضاء الكندية تعيين عضوين جديدين في فيلق رواد الفضاء الكنديين، وهما جيريمي هانسن وديفيد سانت جاك. وفي العام نفسه، قام روبرت ثيرسك بمهمة استمرت ستة أشهر على متن محطة الفضاء الدولية ، وهي أول رحلة طويلة الأمد لرائد فضاء كندي. شملت الدراسات العلمية التي أُجريت خلال هذه المهمات البحث في فسيولوجيا الإنسان، بما في ذلك دوار الفضاء، واضطرابات السوائل داخل الجسم، والتوجيه المكاني، وفقدان كتلة العظام والعضلات خلال فترات طويلة من انعدام الوزن. كما أُجريت تجارب في علوم المواد وعلم الأحياء، وغيرها. في سبتمبر/أيلول 2010، عُيّن رائد الفضاء الكندي المخضرم كريس هادفيلد قائدًا لمحطة الفضاء الدولية في مهمة عام 2012.

شمل برنامج كندا للأقمار الصناعية غير المأهولة إطلاق القمر الصناعي الكندي لرصد الأرض RADARSAT-1 عام 1995، ونسخة محسّنة منه، RADARSAT-2 ، عام 2007. وتدور هذه الأقمار في مدارات قطبية، حيث يلتقط كل منها صورًا لمعظم سطح الأرض كل 24 يومًا باستخدام رادار ذي فتحة اصطناعية (SAR) عالي الدقة. وتُستخدم هذه الصور في تطبيقات تشغيلية وعلمية، وتُفيد بياناتها في مجالات الجيولوجيا، والهيدرولوجيا، والزراعة، ورسم الخرائط، والغابات، وعلم المناخ، وعلم المدن، والدراسات البيئية، والأرصاد الجوية، وعلم المحيطات، وغيرها. وفي عام 2009، أعلنت وكالة الفضاء الكندية عن برنامج لاحق، هو كوكبة RADARSAT ، والذي سيشهد إطلاق ثلاثة أقمار صناعية لرصد الأرض في أعوام 2014 و2015 و2016 على التوالي، تعمل معًا لتوفير تغطية شاملة لسطح الأرض والمحيطات في كندا، بالإضافة إلى 95% من سطح العالم كل 24 ساعة. ^{[ 37 ]}

أطلقت وكالة الفضاء الكندية القمر الصناعي الفلكي Microvariability and Oscillations of STars (MOST) والقمر الصناعي SCISAT-1 في عام 2003. وبعد عام، لاحظ القمر الصناعي MOST أن النجم Procyon لم يتذبذب، وهو اكتشاف له أهمية فيما يتعلق بالنظريات المتعلقة بتكوين الشمس والنجوم الأخرى وشيخوختها.

كما حُملت أجهزة كندية على متن عدد من الأقمار الصناعية الدولية. فقد زُوّد القمر الصناعي الياباني "أكيبونو"، الذي أُطلق عام 1989 لدراسة الغلاف المغناطيسي للأرض، بمطياف الكتلة الأيونية فوق الحرارية الكندي. وفي عام 1996، حُمل جهاز التصوير الكندي للأشعة فوق البنفسجية الشفقية على متن القمر الصناعي الروسي "إنتربول-2". أما مرصد "فيوز"، وهو مرصد فضائي دولي للأشعة فوق البنفسجية أُطلق عام 1999، فقد حُمل على متنه نظام كاميرا "مستشعر الخطأ الدقيق" المصمم والمُصنّع في كندا لتتبع التلسكوب. وقدّمت كندا "محطة الأرصاد الجوية" التي بلغت تكلفتها 37 مليون دولار أمريكي على متن مهمة "فينيكس" غير المأهولة إلى المريخ، والمقرر هبوطها على سطح الكوكب عام 2008.

في عام 2008، تعتزم الوكالة إطلاق قمر صناعي هجين، كاسيوب، يتضمن حزمة علمية مزودة بـ"مسبار التدفق القطبي المحسّن" لدراسة الغلاف الأيوني. كما نسّقت الوكالة مساهمة كندا في أجهزة HIFI وSPIRE على متن مرصد هيرشل الفضائي ، وفي جهاز التردد المنخفض وجهاز التردد العالي على متن قمر بلانك الفلكي/الكوني، وكلاهما أُطلق في عام 2008. وأخيرًا، تُساهم كندا بمستشعر التوجيه الدقيق وجهاز التصوير ذي المرشح القابل للضبط لتلسكوب جيمس ويب الفضائي الذي أُطلق في عام 2022.

في عام 2008، أعلنت وكالة الفضاء الكندية عن خطط لتصميم وإطلاق قمر صناعي لمراقبة الأجسام القريبة من الأرض (NEOSat) في عام 2010. يزن  هذا القمر 65 كيلوغرامًا، ويُقارب حجمه حجم حقيبة سفر كبيرة، وسيقوم بمسح الفضاء القريب من الأرض بصريًا باستخدام  تلسكوبه الذي يبلغ قطره 15 سنتيمترًا، بحثًا عن الكويكبات التي تُشكل خطرًا على الكوكب من خلال الاصطدام، وسيكون أول قمر صناعي مُخصص لهذه المهمة. كما سيبحث عن الأجسام الأصغر حجمًا ويتتبعها، والتي قد تُمثل خطرًا أقل، ولكنه مع ذلك يُعدّ خطرًا كبيرًا. يتم تصميم وبناء هذا الجهاز، الذي تبلغ تكلفته 12 مليون دولار، من قِبل جامعة كالجاري وشركة دايناكون من ميسيسوجا، أونتاريو. وسيُوضع في مدار قطبي متزامن مع الشمس على ارتفاع حوالي 800  كيلومتر فوق سطح الأرض. ^{[ 14 ]} في نوفمبر 2008، وقّعت الوكالة عقدًا بقيمة 40 مليون دولار لمدة 16 شهرًا مع شركة ماكدونالد ديتويلر وشركاه المحدودة من فانكوفر لبدء تصميم مهمة كوكبة رادارسات (ثلاثة أقمار صناعية). في الميزانية الفيدرالية لعام 2009، مُنحت الوكالة تمويلاً للتصميم الأولي للمركبات الروبوتية القمرية/المريخية.

تدير جامعة تورنتو البرنامج الكندي المتقدم لتجارب الفضاء النانوية . وفي عام 2009، أنشأت جامعة كالجاري وجامعة ليثبريدج معهد علوم تصوير الفضاء، وهو الأول من نوعه في كندا.

ومن المشاريع الحديثة المبتكرة مشروع قامت به جمعية المريخ ، وهي منظمة دولية غير ربحية للدفاع عن الفضاء وفرعها الكندي، جمعية المريخ الكندية، حيث أنشأت محطة أبحاث القطب الشمالي المريخية فلاشلاين (FMARS) كجزء من برنامج محطة أبحاث المريخ التناظرية بالقرب من فوهة نيزك هوتون في جزيرة ديفون، نونافوت في عام 2002. صُممت المحطة لتطوير إجراءات لمهمة مأهولة مستقبلية إلى المريخ، حيث يقيم "أفراد الطاقم" في قاعدة محاكاة للمريخ ويرتدون بدلات فضاء محاكاة لإجراء دراسات ميكروبيولوجية وجيولوجية واستكشافات ميدانية محاكاة للمريخ.

واصلت هيئة المسح الجيولوجي أبحاثها خلال هذه الفترة. في عام ١٩٨٦، اندمجت الهيئة مع فرع فيزياء الأرض التابع لوزارة الطاقة والمناجم والموارد، واستحوذت على شبكات المراصد الوطنية لعلم الزلازل والرصد المغناطيسي الأرضي التابعة لتلك المنظمة. في التسعينيات، قادت هذه المنظمة الجديدة تطوير البرنامج الوطني لرسم خرائط علوم الأرض (NATMAP) بالتعاون مع حكومات وجامعات وقطاعات صناعية أخرى، بهدف الاستخدام الأمثل للتمويل المخصص لرسم خرائط جديدة للصخور الأساسية والجيولوجيا السطحية في كندا. وشملت أنشطة الدراسات البيئية وضع معايير للملامح الجيوكيميائية للمواد الطبيعية، والعمل على تغير المناخ، بالإضافة إلى الهيدروجيولوجيا والإشعاع الطبيعي، والمخاطر المرتبطة بالكوارث الطبيعية، بما في ذلك الزلازل والتسونامي. وقد أوضح الاتفاق الحكومي الدولي لعلوم الأرض، الموقع عام ١٩٩٦، دور الهيئة فيما يتعلق بعلاقاتها مع حكومات المقاطعات والأقاليم. ونتيجة لإعادة تنظيمها، أصبحت الهيئة جزءًا من قسم علوم الأرض التابع لوزارة الموارد الطبيعية الكندية في منتصف التسعينيات. في السنوات الأخيرة، ومع تطور الإلكترونيات الرقمية والإنترنت، شرعت هيئة المسح الجيولوجي في تطوير شبكة المعرفة الجيولوجية بهدف إتاحة المعلومات الجيولوجية عبر الإنترنت. تبلغ ميزانية الهيئة حاليًا حوالي 60 مليون دولار سنويًا، ويعمل بها 550 موظفًا في مقرها الرئيسي في أوتاوا، ولها مكاتب إقليمية في دارتموث، نوفا سكوتيا؛ وسانت فوي، كيبيك؛ وكالجاري، ألبرتا؛ وسيدني وفانكوفر، كولومبيا البريطانية. تشمل مجالات الدراسة الحالية المخاطر الجيولوجية وعلوم الأرض البيئية، وعلوم الأرض البحرية، والمعادن، والهيدروكربونات، وعلوم الصخور الأساسية والسطحية. ^{[ 38 ]}

في عام 2008، عُثر على أقدم الصخور المكتشفة على وجه الأرض، والتي يُقدّر عمرها بنحو 4.28 مليار سنة، على طول الشاطئ الشرقي لخليج هدسون في كيبيك. وفي العام نفسه، أنجز مشروعٌ استمر عامين، شارك فيه سبع دول قطبية بقيادة العالم مارك سانت أونج من هيئة المسح الجيولوجي الكندية، مسحًا لرسم خريطة جيولوجية للمنطقة القطبية. ^{[ 39 ]}

نظراً لأن معظم الأنشطة الأوقيانوغرافية في كندا ممولة اتحادياً، فقد أثرت تخفيضات عام 1985 على البحث العلمي في هذا المجال. فعلى سبيل المثال، أُغلقت مرافق أبحاث المحيط الهادئ التابعة لمجلس أبحاث الدفاع. ومع ذلك، وعلى الرغم من ذلك، حافظ معهد بيدفورد لعلوم المحيطات على مكانته كأبرز مؤسسة أوقيانوغرافية في كندا. وقد أدى التوحيد على مر السنين إلى دمج أنشطة علوم المحيطات لأربعة أقسام تحت مظلة المعهد، وفي الوقت الحالي، يُجري أكثر من 400 عالم ومهندس وفني وموظف دعم وغيرهم أبحاثاً متخصصة في عدد من المجالات. وتدعم أنشطة الدفاع الوطني مراقبة المحيطات من خلال مكتب مسح الطرق التابع للقوات البحرية الأطلسية، وتركز على مسوحات قاع البحر في المناطق ذات الأهمية العسكرية. ويُجري قسم المحار التابع لوزارة البيئة الكندية مسوحات لجودة مياه المحيط ودراسات ميكروبيولوجية للمحار. كما تتواجد هيئة المسح الجيولوجي الكندية، التي رسخت مكانتها كأهم مرفق لعلوم الأرض البحرية في كندا، مع التركيز على الجيوفيزياء والكيمياء الجيولوجية وجيولوجيا البحار والبترول والكتلة الأرضية الساحلية/البحرية. كما يضم المعهد قسم العلوم والدائرة الهيدروغرافية الكندية التابعتين لوزارة مصايد الأسماك والمحيطات. ويدرس الباحثون المنتسبون إليه المناخ والبيئة البحرية، والأسماك البحرية والمهاجرة بين المياه العذبة والمالحة، والمحار، والثدييات، والنباتات. ويشغل المعهد أربع سفن بحثية، هي: سفينة الأبحاث الكندية "ماثيو" التي تم اقتناؤها عام 1990، إلى جانب سفن الأبحاث الشهيرة "هدسون" (1964)، و"نافيكولا" (1968)، و"ألفريد نيدلر" (1982). ^{[ 40 ]}

في معهد موريس لامونتاج الذي تأسس عام 1987 بالقرب من مونت جولي، كيبيك، على مصب نهر سانت لورانس، يقوم أكثر من 400 موظف بإجراء أبحاث تتعلق بحماية البيئة البحرية والحفاظ على النباتات والحيوانات المائية.

ابتداءً من عام 2006، كثّفت الحكومة الفيدرالية أبحاثها حول رسم خرائط قاع المحيط في القطب الشمالي كجزء من برنامج يهدف إلى تعزيز مطالبة كندا بالقطب الشمالي. وقد حظيت دراسة سلسلة جبال لومونوسوف باهتمام خاص.

تأسست شبكة تتبع المحيطات ، ومقرها جامعة دالهاوزي في هاليفاكس، عام 2008، بتمويل قدره 168 مليون دولار أمريكي من مؤسسة كندا للابتكار ومجلس أبحاث العلوم الطبيعية والهندسة. ويهدف المشروع إلى إنشاء شبكة عالمية لمراقبة الحيوانات ورصد المحيطات باستخدام أجهزة استشعار صوتية، مما يسمح بتتبع الحيوانات البحرية الموسومة لمدة تصل إلى 20 عامًا. وستُستخدم المعلومات المُجمّعة لحماية البيئة البحرية. ^{[ 41 ]} وفي عام 2009، على الساحل الغربي، أنشأ برنامج نبتون في جامعة فيكتوريا أول مرصد محيطي إقليمي موصول بكابلات في العالم. ومن خلال استخدام أجهزة استشعار متصلة  بكابل كهروضوئي بطول 800 كيلومتر، يمتد على قاع صفيحة خوان دي فوكا، يستطيع العلماء دراسة النشاط الزلزالي، والتفاعلات بين المحيط والمناخ، وبيئة قاع البحر. ^{[ 29 ]} كما قدم الباحثون الكنديون مساهمات مهمة في الإحصاء الدولي للحياة البحرية، حيث قاموا بتصنيف 2636 نوعًا في المحيط الهادئ، و3160 نوعًا في المحيط الأطلسي، و3038 نوعًا في المحيط المتجمد الشمالي في السنوات الأخيرة. ^{[ 42 ]}

على الرغم من وجود صعوبات في التمويل، فقد انخرطت جامعات البحث الكندية التابعة لمجموعة الثلاثة عشر في أبحاث كيميائية متطورة خلال هذه الفترة.

ليس من المستغرب أن تمتلك جامعة تورنتو برنامجًا بحثيًا متطورًا للدراسات العليا، يشمل تخصصات في الكيمياء التحليلية، والكيمياء الحيوية والعضوية، والكيمياء البيئية، والكيمياء غير العضوية، والكيمياء الفيزيائية، والفيزياء الكيميائية، وكيمياء البوليمرات. وبالمثل، تمتلك جامعة كولومبيا البريطانية برنامجًا بحثيًا متطورًا في الكيمياء، يشمل مجالات مثل الكيمياء التحليلية، والكيمياء الحيوية، والكيمياء البيئية، والكيمياء غير العضوية، وكيمياء المواد، والكيمياء العضوية، والكيمياء الفيزيائية النظرية، والكيمياء النووية والإشعاعية. ^{[ 43 ]}

تضم جامعة ألبرتا عدداً من المختبرات المتطورة التي تدعم الأبحاث في مجال الكيمياء. وتشمل هذه المختبرات مختبر التحليل والأجهزة، ومختبر قياس الطيف الكتلي، ومختبر الرنين المغناطيسي النووي، ومختبر علم البلورات بالأشعة السينية، والتي تدعم مجالات الكيمياء التحليلية، والكيمياء الحيوية، والفيزياء الكيميائية، والكيمياء غير العضوية، وكيمياء المواد والأسطح، وتكنولوجيا النانو، والكيمياء العضوية، والكيمياء الفيزيائية، والكيمياء النظرية والحسابية.

في السنوات الأخيرة، أكدت جامعة ماكجيل على الطبيعة المتداخلة للتخصصات المتزايدة للبحوث الكيميائية في مجالات مثل الكيمياء التحليلية/البيئية، والكيمياء البيولوجية، والفيزياء الكيميائية، وكيمياء المواد، والتخليق/الحفز.

تتميز أبحاث الكيمياء في جامعة واترلو بمختبرات متطورة ومنهج متعدد التخصصات. ومن أبرزها مختبر واترلو للتكنولوجيا المتقدمة (WATlLab)، الذي يوفر للباحثين أدوات المجهر والطباعة الحجرية، والتحليل الطيفي المجهري والتحليل الطيفي، بالإضافة إلى أدوات تصنيع المواد النانوية وعلوم المواد. كما يتوفر أيضًا مرفق واترلو للتحليل الكيميائي، الذي يضم أجهزة الرنين المغناطيسي النووي وقياس الطيف الكتلي. وتشمل معاهد البحث مركز غويلف-واترلو للدراسات العليا في الكيمياء والكيمياء الحيوية، ومعهد الكيمياء الحيوية والبيولوجيا الجزيئية.

يواصل المجلس الوطني للبحوث عمله في مجال الكيمياء، ولا سيما في معهد ستاسي للعلوم الجزيئية مع مختبرات في أوتاوا (ساسكس درايف) وشالك ريفر، أونتاريو.

يتميز علم الأحياء في القرن الجديد بظهور مراكز أبحاث البيولوجيا النظمية والتركيبية في الجامعات الكندية. ومن الظواهر الحديثة بيولوجيا النظم ، التي نتجت عن دمج البيولوجيا الجزيئية والخلوية مع نظرية النظم والتحكم، وتسعى إلى تفسير كيفية نشوء الخصائص العليا للأنظمة البيولوجية المعقدة، بما فيها الحياة نفسها، من التفاعلات بين مكوناتها. ولنتائج هذه الأبحاث آثار بالغة الأهمية على صناعات الأدوية والتكنولوجيا الحيوية.

يُعدّ معهد التعقيد الحيوي والمعلوماتية بجامعة كالجاري أحد المراكز البارزة في هذا المجال. وقد أسهم رئيس المعهد، ستيوارت كوفمان، إسهامًا كبيرًا في مجال التكوين الحيوي من خلال أبحاثه حول نشأة الأيض عبر ظواهر تتضمن مجموعات التحفيز الذاتي . ومن بين المراكز الأخرى ذات الأهمية في أونتاريو: قسم بيولوجيا الخلايا والأنظمة ومركز تيرينس دونيلي للأبحاث الخلوية والجزيئية الحيوية في جامعة تورنتو، ومركز البيولوجيا الحاسوبية في مستشفى الأطفال المرضى في تورنتو، ومركز صن للتميز في بيولوجيا الأنظمة في معهد صموئيل لونينفيلد للأبحاث (مستشفى ماونت سيناي) في تورنتو، ومعهد أوتاوا لبيولوجيا الأنظمة (2005) في جامعة أوتاوا. وسيوفر مرفق أبحاث البيوترون ، الذي افتُتح عام 2008 في جامعة ويسترن أونتاريو بلندن، مختبرًا فريدًا لدراسة الأنظمة البيولوجية الأساسية على المستويات البيئية والفسيولوجية والجزيئية. في كيبيك، أنشأت جامعة ماكجيل مركزًا للديناميكيات غير الخطية في علم وظائف الأعضاء والأمراض. وتضم مقاطعات البراري عددًا من المنظمات، منها مركز مانيتوبا لعلم البروتينات وبيولوجيا الأنظمة، ومركز البيولوجيا الرياضية، ومعهد تصميم الجزيئات الحيوية، وكلاهما في جامعة ألبرتا. وقد أطلق الأخير مشروع "الخلية السيبرانية" الذي يمتد لعشر سنوات لتطوير محاكاة حاسوبية للخلية الحية، وتحديدًا بكتيريا الإشريكية القولونية ، بمشاركة 40 مختبرًا في جميع أنحاء كندا. كما أُنشئت المختبرات الكندية لتحليل البروتينات المتكامل في جامعة كولومبيا البريطانية. ويتجلى نمو هذا التخصص في تأسيس الجمعية الكندية لبيولوجيا الأنظمة عام 2006، حيث بلغ عدد أعضائها 150 عضوًا عام 2008. ^{[ 44 ]}

أُجريت أبحاث في مجال الاستنساخ خلال هذه السنوات. ففي عام 1999، أنتجت جامعة ماكجيل أول ماعز مستنسخة في العالم. وفي عام 2001، استنسخ الطبيب البيطري لورانس سميث من جامعة مونتريال ثلاثة عجول.

بعد عمليات تقليص وإعادة تنظيم كبيرة، تعافى البحث البيولوجي في المجلس الوطني للبحوث وينعكس ذلك في أنشطة عدد من المنظمات الفرعية، بما في ذلك معهد العلوم البيولوجية (NRC-IBS) في أوتاوا، وحرم مونتريال رود وساسكس درايف، ومعهد أبحاث التكنولوجيا الحيوية (NRC-BRI) في مونتريال، كيبيك، ومعهد التشخيص الحيوي (NRC-IBD) مع مرافق في وينيبيغ، مانيتوبا، وكالجاري، ألبرتا، وهاليفاكس، نوفا سكوتيا، ومعهد التكنولوجيا الحيوية النباتية (NRC-PBI) في ساسكاتون، ساسكاتشوان، ومعهد علوم الأحياء البحرية (NRC-IMB) في هاليفاكس، نوفا سكوتيا.

منذ عام 1985، استمرت الأنشطة البحثية الفيدرالية في مجال الزراعة. يقوم 600 عالم وفني من فرع البحوث التابع لوزارة الزراعة والأغذية الزراعية الكندية بإجراء دراسات في مجموعة واسعة من المجالات في 19 محطة بحثية في جميع أنحاء كندا، بما في ذلك على سبيل المثال لا الحصر مركز أبحاث الأغذية الزراعية في المحيط الهادئ ، وأغاسيز، وسومرلاند.

في السنوات الأخيرة، أجرت دائرة الغابات الكندية أبحاثًا حول عملية زراعة الأنسجة. ومن خلال تقنية تُعرف باسم التكوين الجنيني الجسدي، كان باحثو الدائرة أول من استخدم خلية واحدة لتجديد أشجار الأرز. كما استُخدمت العملية نفسها لزراعة الصنوبر الأبيض الشرقي وصنوبر جاك ، وقد تُفضي إلى تطوير أشجار صنوبرية مُعدلة وراثيًا تُناسب احتياجات خاصة مثل إنتاج الألياف. تُدير الدائرة ستة مراكز بحثية في أنحاء كندا، تشمل مركز غابات المحيط الهادئ في فيكتوريا، كولومبيا البريطانية، ومركز غابات الشمال في إدمونتون، ألبرتا، ومركز غابات البحيرات العظمى في سو سانت ماري، أونتاريو ، ومركز غابات لورنتيان في مدينة كيبيك، ومركز غابات الأطلسي في فريدريكتون، نيو برونزويك، بالإضافة إلى غابتين بحثيتين: غابة بيتاواوا البحثية وغابة أكاديا البحثية. تشمل مجالات البحث التنوع البيولوجي ، والتكنولوجيا الحيوية والمنتجات الحيوية ، وتغير المناخ ، وعلم البيئة والنظم الإيكولوجية ، وعلم الحشرات ، وعلم الأمراض ، وزراعة الغابات ، وتجديد الغابات . يقوم المركز الكندي لألياف الخشب في أوتاوا، وهو منشأة أخرى تابعة لشركة CFS، بدراسة التطبيقات الصناعية لألياف الخشب.

تموّل معاهد البحوث الصحية الكندية ، التي حلت محل مجلس البحوث الطبية عام 2000 وتضم عدداً من المعاهد الافتراضية، البحوث الطبية في مجالات متنوعة تشمل صحة السكان الأصليين، والشيخوخة، والسرطان، وصحة الدورة الدموية والجهاز التنفسي، والجنس والصحة، وعلم الوراثة، والتطور البشري، والأمراض المعدية، وصحة الجهاز العضلي الهيكلي، وداء السكري، وعلم الأعصاب، والصحة العامة. وتُجرى هذه البحوث بالتعاون مع شركات الأدوية وكليات الطب في جميع أنحاء كندا.

شهدت أبحاث الخلايا الجذعية تطورات هامة خلال هذه الفترة. ففي عام ١٩٩٧، كان جون ديك ، عالم الأحياء الجزيئية بجامعة تورنتو، أول من اكتشف وجود الخلايا الجذعية السرطانية. تأسست شبكة الخلايا الجذعية عام ٢٠٠١، ومقرها جامعة أوتاوا، وتضم أكثر من ٨٠ عالماً وطبيباً ومهندساً رائداً من الجامعات والمستشفيات الكندية. يدرس الباحثون العلاجات الخلوية وتطبيقاتها الدوائية، بالإضافة إلى التقنيات ذات الصلة، والسياسات العامة، والقضايا الأخلاقية والقانونية والاجتماعية، بهدف علاج السرطان ، وأمراض القلب والرئة ، والتنكس البقعي ، والسكتة الدماغية ، والتصلب المتعدد ، وإصابات الحبل الشوكي ، ومرض باركنسون ، وضمور العضلات ، والهيموفيليا ، والسكري من النوع الأول، بفعالية . يُؤمل أن تُفضي الأبحاث إلى تطبيقات سريرية لهذه الأمراض بحلول عام ٢٠١٥. كما تُجرى أبحاث الخلايا الجذعية في مركز ماكوين للطب التجديدي، الذي تأسس عام ٢٠٠٣ في تورنتو كجزء من شبكة الصحة الجامعية . وفي عام ٢٠١٠، أعلن معهد ماكماستر لأبحاث الخلايا الجذعية والسرطان عن تطويره تقنية لتحويل خلايا الجلد إلى أنواع متعددة من خلايا الدم. قد يكون لهذا الاكتشاف تطبيقات في علاج سرطان الدم (اللوكيميا) ، إذ يُتوقع أن يتمكن المريض المصاب بهذا المرض من تلقي عمليات نقل دم علاجية مُستخلصة من خلايا جلده، ما يُزيل مشاكل التوافق المرتبطة بالعلاج الذي يتضمن استخدام مواد بيولوجية من الآخرين. ^{[ ٤٥ ]}

تضم شبكة الصحة الجامعية في تورنتو أيضاً عدداً من معاهد البحوث الطبية الأخرى، بما في ذلك معهد أونتاريو للسرطان ، ومعهد الاكتشافات الطبية المتقدمة ، ومعهد كامبل فاميلي لأبحاث السرطان، ومعهد كامبل فاميلي لأبحاث سرطان الثدي، ومعهد تورنتو العام للأبحاث، ومعهد تورنتو الغربي للأبحاث . ^{[ 46 ]}

يُعدّ اتحاد ريغولوم الدولي مبادرة دولية بقيادة كندية، انطلقت عام 2004، وتهدف إلى رسم خريطة النسخ الجيني الوظيفي أو الدوائر الجينية للخلايا الجذعية. وقد خُطط له كمتابعة لمشروع الجينوم البشري ، ويقع مقر الاتحاد في جامعة أوتاوا بقيادة ميشيل رودنيكي. ^{[ 47 ]} في عام 2009، طوّر أندراس ناجي، عالم الأحياء في مستشفى ماونت سيناي في تورنتو ، طريقة عملية لتحويل الخلايا البشرية الناضجة إلى ما يُعادل الخلايا الجذعية الجنينية ، مما قرّب الطب خطوةً نحو استخدام هذه الخلايا في علاج الأمراض. ^{[ 48 ]} وفي العام نفسه، كان فريق بقيادة جون ديفيز من معهد المواد الحيوية والهندسة الطبية الحيوية في جامعة تورنتو أول من عزل في العالم خلايا جذعية خاصة، تُعرف بالخلايا الجذعية الوسيطة ، وأجرى تجارب أثبتت إمكانية استخدامها لتجديد أنواع محددة من الأنسجة البشرية. الخلايا نفسها أتت من نسيج الحبل السري للأطفال حديثي الولادة . ^{[ 49 ]}

وفي عام 2008، تبرعت الحكومة الفيدرالية أيضاً بمبلغ 100 مليون دولار لأبحاث اتحاد الخلايا الجذعية السرطانية، وهو مجموعة من الباحثين الكنديين والأمريكيين، بما في ذلك جينوم كندا ، والمعاهد الكندية لأبحاث الصحة ، والمؤسسة الكندية للابتكار ، وذلك لمشروع مدته ثلاث سنوات حول الوقاية من السرطان وعلاجه.

أصبح علم الجينوم وعلم البروتينات، المرتبط به ارتباطًا وثيقًا، من أبرز مجالات البحث البيولوجي في السنوات الأخيرة. وفي عام 2000، أنشأت الحكومة الكندية منظمة "جينوم كندا" لإجراء البحوث في هذين المجالين. تتألف هذه المنظمة من ستة مراكز: "جينوم كولومبيا البريطانية" في فانكوفر، و"جينوم ألبرتا" في كالجاري، و"جينوم البراري" في ساسكاتون ووينيبيغ، و" معهد أونتاريو لعلم الجينوم" في تورنتو، و"جينوم كيبيك" في مونتريال، و"جينوم الأطلسي" في هاليفاكس. تُجري هذه المراكز أبحاثًا في علم الجينوم وعلم البروتينات في مجالات متنوعة، منها صحة الإنسان، والزراعة، والغابات، والبيئة، ومصايد الأسماك. ^{[ 50 ]}

شهدت أبحاث علم البروتينات دفعة قوية في عام 2008 عندما تم تركيب أقوى حاسوب بحثي في ​​كندا، وهو حاسوب عملاق من إنتاج شركة IBM، في تورنتو. هذا الجهاز الذي تبلغ تكلفته 20 مليون دولار، والذي يُقارب حجمه حجم سيارة دفع رباعي ، قادر على إجراء 12.5 تريليون عملية حسابية في الثانية، وسيُستخدم في أبحاث علم البروتينات من قِبل معهد أونتاريو للسرطان، ومستشفى الأميرة مارغريت (المتخصص في علاج السرطان)، وشبكة الصحة الجامعية.

أثار مجال جديد، هو علم الأيض ، اهتمامًا واسعًا في الآونة الأخيرة. يُعدّ علم الأيض الخطوة المنطقية التالية بعد علم الجينوم، الذي يدرس آلية بناء البروتينات، وعلم البروتينات، الذي يدرس عملية تصنيع البروتينات نفسها انطلاقًا من تلك الآلية. يدرس علم الأيض الجزيئات الأيضية التي تنتجها هذه البروتينات في الكائن الحي. بعد حصولها على منحة قدرها 7.5 مليون دولار من مؤسسة جينوم كندا ومؤسسة جينوم ألبرتا، بدأت جامعة ألبرتا في إدمونتون مشروع الأيض البشري عام 2005 بهدف تحديد وقياس وتصنيف جميع الأيضات في الأنسجة البشرية وسوائل الجسم. وبحلول عام 2008، تم تحديد وتصنيف حوالي 2500 من الأيضات من إجمالي 2900 أيض تقريبًا. تُستخدم هذه المعلومات في الكيمياء السريرية، وفحص حديثي الولادة، وعلم السموم، وعلم الأدوية، ومراقبة عمليات زراعة الأعضاء، وغيرها.

شهدت أبحاث أمراض القلب نموًا ملحوظًا خلال هذه الفترة. ومن أبرز المؤسسات في هذا المجال المعهد الكندي لأبحاث القلب ، الذي تأسس عام ١٩٩٦ كمؤسسة بحثية أكاديمية غير ربحية في تورنتو، ويتخصص في تنظيم وإجراء التجارب السريرية. وفي عام ٢٠٠١، منحت معاهد البحوث الصحية الكندية ٢٤.٤ مليون دولار لـ ٦١ مشروعًا بحثيًا متعلقًا بأمراض القلب في جميع أنحاء كندا.

تم تعزيز أبحاث السرطان في كندا من خلال إنشاء معهد كامبل فاميلي لأبحاث سرطان الثدي (معهد كامبل فاميلي) الممول من القطاع الخاص، والذي يصنف كواحد من أفضل خمسة مرافق لأبحاث السرطان في العالم، في مستشفى الأميرة مارغريت في تورنتو في يونيو 2004. ^{[ 51 ]}

شهدت الأبحاث المتعلقة بإصابات الحبل الشوكي دفعة قوية في عام 2008 مع إنشاء مركز بلوسون للحبل الشوكي في مستشفى فانكوفر العام . يُعد هذا المركز الأكبر من نوعه في العالم، ويضم أكثر من 300 عالم وفني يعملون على إيجاد طرق لإصلاح تلف الحبل الشوكي. ^{[ 52 ]}

تُعدّ وكالة الصحة العامة الكندية في أوتاوا، أونتاريو، جهةً فاعلةً رئيسيةً في مجال البحوث الصحية، وتضمّ عددًا من المرافق التي تُجري أبحاثًا طبية، منها مركز الوقاية من الأمراض المزمنة ومكافحتها، ومركز الوقاية من الأمراض المعدية ومكافحتها، وكلاهما في أوتاوا، بالإضافة إلى مختبر الأمراض الحيوانية المنشأ المنقولة بالغذاء في غويلف، أونتاريو. ومن الجدير بالذكر المختبر الوطني للأحياء الدقيقة في وينيبيغ، مانيتوبا، بمرافقه البحثية واحتواء المخاطر البيولوجية من المستوى الرابع. وفي عام 2009، كان علماء المختبر الوطني للأحياء الدقيقة أول من فكّ شفرة التسلسل الجيني لفيروس إنفلونزا H1N1 في العالم.

تأسس معهد أوتاوا للأبحاث الصحية عام 2001، وهو تابع لجامعة أوتاوا ومستشفى أوتاوا، وقد أصبح من أهم مؤسسات الأبحاث الطبية في كندا. يضم المعهد أكثر من 325 عالماً، و300 طالب، و625 موظفاً إدارياً، وميزانية سنوية قدرها 54 مليون دولار (2004-2005)، ويجري أبحاثاً تتعلق بمجموعة واسعة من الأمراض، بما في ذلك السرطان، والسكري، وأمراض القلب، وأمراض الكلى، وضمور العضلات.

تأسس معهد روبارتس للأبحاث عام 1986 في جامعة ويسترن أونتاريو كمركز أبحاث طبية غير ربحي ، ويضم أكثر من 600 موظف . ويركز المعهد في أنشطته على مجموعة متنوعة من الحالات الطبية الخطيرة، بما في ذلك أمراض القلب والسكتة الدماغية، والسكري، ومرض الزهايمر، والسرطان. وقد أدت الأبحاث التي أجراها المعهد إلى التوصية بإمكانية تقليل خطر الإصابة بالسكتة الدماغية عن طريق تناول جرعة يومية من الأسبرين.

تزايدت أهمية نقل الاكتشافات العلمية إلى قطاع الأعمال في السنوات الأخيرة، وقد أُنشئ عدد من "مراكز التميز للتسويق والبحث" الطبية (CECR) في عام 2007، بتمويل كبير من الشركات، لتسهيل هذه المهمة. يُعد مركز MaRS ( MaRS Discovery District )، الأكبر في هذا المجال، ويقع في تورنتو، ويتألف من باحثين من جامعة تورنتو، والمستشفيات الرئيسية في المدينة، وعشرات المؤسسات البحثية الأخرى. وتشمل مراكز التميز الطبية الأخرى: مشروع اللقاحات الإقليمي (ساسكاتون)، ومركز التميز في الطب الشخصي (مونتريال)، ومعهد أبحاث المناعة والسرطان (مونتريال)، ومركز أبحاث وتطوير الأدوية (فانكوفر)، ومركز الوقاية من فشل الأعضاء الوبائي (فانكوفر)، ومبادرة أبحاث البروستاتا العابرة للحدود للاكتشاف والتطوير المتسارع (فانكوفر)، ومركز تطوير وتسويق المجسات (هاميلتون). ^{[ 53 ]}

بعد سلسلة من التغييرات المؤسسية المعقدة على مدى ثلاثين عامًا، ظهرت مختبرات كونوت في عام 2004 باسم سانوفي باستور، بمرافق حديثة تركز على أبحاث اللقاحات، في تورنتو. تشمل المشاريع الجارية برنامج لقاح السرطان الذي تبلغ تكلفته 350 مليون دولار أمريكي، والذي يمتد لعشر سنوات، ويتضمن علاجات محتملة لسرطان الجلد ، وسرطان القولون والمستقيم ، وسرطان الثدي، بالإضافة إلى أبحاث حول لقاحات فيروس نقص المناعة البشرية، وعدوى المكورات الرئوية، والفيروس المخلوي التنفسي.

كما يتم تنفيذ برامج بحثية طبية واسعة النطاق من قبل عدد من الشركات الخاصة الأخرى بما في ذلك: شركة فايزر كندا، وشركة جلاكسو سميث كلاين، وشركة ميرك فروست كندا المحدودة ( ميرك وشركاه )، وشركة بيوفيل ، وشركة أسترازينيكا كندا، وشركة كيو إل تي، وشركة إم دي إس ، وشركة فاسوجين، وشركة نوفارتس للأدوية كندا، وشركة وايث للأدوية، وشركة نيوروكيم.

في عام 2008، أعلنت شركة Biovail Corporation عن خطط لاستثمار 600 مليون دولار على مدى خمس سنوات لتطوير أدوية لعلاج الحالات العصبية مثل الصرع والتصلب المتعدد ومرض باركنسون.

تتولى خدمات الدم الكندية ، وهي منظمة غير ربحية تأسست عام 1998 بعد إعادة تنظيم الصليب الأحمر الكندي ، إدارة إمدادات الدم الطبي ومنتجات الدم في كندا وتضمن أعلى المعايير لأبحاث وتطوير نقل الدم الطبي الكندي.

أصبح التعاون الدولي في البحوث الطبية أسلوبًا بالغ الأهمية لفهم الأمراض الخطيرة كالسرطان. ابتداءً من عام ٢٠٠٨، ستقود كندا، من خلال معهد أونتاريو لأبحاث السرطان في تورنتو، الاتحاد الدولي لجينوم السرطان ، وهو مشروع بحثي يضم تسع دول أخرى، ويهدف إلى البحث عن الطفرات الجينية التي تُشكل أساس ٥٠ نوعًا من السرطان. تشمل المساهمة الكندية دراسة الأساس الجيني لسرطان البنكرياس، بالإضافة إلى تخزين البيانات ومعالجتها حاسوبيًا.

أعلنت جمعية التصلب المتعدد الكندية في عام 2009 عن إنشاء شبكة من خمسة مراكز بحثية، مركز واحد في كل منطقة من مناطق كندا الخمس. وستسعى هذه المراكز، المرتبطة بمستشفيات تعليمية وجامعات إقليمية، إلى إيجاد علاج لهذا المرض. ^{[ 54 ]}

تقوم المؤسسة الكندية لأبحاث الإيدز ، التي تأسست في تورنتو عام 1987، بإجراء دراسات تتعلق بإيجاد علاج لهذا المرض.

يُعدّ إنشاء منطقة الاكتشاف من قِبل مدينة تورنتو تطورًا فريدًا، لا سيما في مجال البحوث الطبية والبيولوجية ، وذلك تقديرًا للتركيز الجغرافي العالي للمرافق البحثية في هذه المجالات، في المنطقة المحصورة بين شارع بلور شمالًا، وشارع باي شرقًا، وشارع دونداس جنوبًا، وشارع سبادينا غربًا. وتضم هذه المنطقة، التي تبلغ مساحتها 2.5 كيلومتر مربع، واحدة من أكبر تجمعات المؤسسات البحثية في العالم، بما في ذلك مركز دونيلي للأبحاث الخلوية والبيولوجية الجزيئية، وكلية ليزلي دان للصيدلة الجديدة ، ومركز أبحاث السرطان (MaRS) ، ومعهد أونتاريو لأبحاث السرطان، ومعهد صموئيل لونينفيلد للأبحاث التابع لمستشفى ماونت سيناي، ومستشفى سانت مايكل، ومعهد سانيبروك للأبحاث ، ومعهد أبحاث مستشفى الأطفال المرضى (SickKids )، وشبكة أبحاث جامعة الصحة (UHN)، ومركز الإدمان والصحة النفسية ، وجامعة تورنتو ، وكلية التمريض بجامعة تورنتو، ومستشفى كلية النساء، وجامعة تورنتو متروبوليتان ، وجامعة يورك .

تتسم بعض أنواع المشكلات والظواهر بتعقيد بالغ يجعل دراستها أو فهمها صعباً من خلال منظور تخصص علمي واحد. وفي مثل هذه الحالات، يكون الجمع بين التخصصات أو اتباع نهج متعدد التخصصات أكثر فائدة. وقد ألهم علم الإدراك ، الذي يسعى إلى تفسير طبيعة العقل البشري، بما في ذلك الوعي والإدراك والذكاء، وهي بلا شك أكثر الظواهر غموضاً في العلم، عدداً من هذه الجهود البحثية متعددة التخصصات.

يستند معهد العلوم المعرفية ، وهو الأول من نوعه في كندا، والذي تأسس عام 2006 في جامعة كارلتون في أوتاوا، إلى مجالات علم النفس والفلسفة واللغويات وعلوم الحاسوب لإجراء البحوث في مجال الإدراك. وتستخدم جامعات أخرى، بما في ذلك جامعة تورنتو، وجامعة ماكجيل، وجامعة كالجاري، وجامعة كولومبيا البريطانية (معهد الحوسبة والمعلومات والأنظمة المعرفية)، وجامعة كوينز، وجامعة يورك، نهجًا متعدد التخصصات مماثلًا لدراسة الإدراك. ^{[ 55 ]}

أصبح الذكاء الاصطناعي مجالًا دراسيًا هامًا، وتُجري أقسام علوم الحاسوب في جميع جامعات مجموعة الـ 13 أبحاثًا في هذا المجال. يُعنى فريق أبحاث الذكاء الاصطناعي في جامعة واترلو بدراسة التعلّم الآلي والاستدلال في ظل عدم اليقين، والروبوتات، وأنظمة الوكلاء المتعددين، وفهم اللغة الطبيعية، والرؤية الحاسوبية، ونماذج التفاعل الذكي. أما جامعة تورنتو، فتنشط في مجالات اللغويات الحاسوبية ومعالجة اللغة الطبيعية، وتمثيل المعرفة والروبوتات الإدراكية، والرؤية الحاسوبية، والتعلّم الآلي والشبكات العصبية. ومن الجدير بالذكر أبحاث جيفري هينتون المتعلقة بآلات بولتزمان. وبالاستناد إلى أبحاث هينتون، يسعى يوشوا بنجيو من جامعة مونتريال وآخرون إلى وضع نموذج رياضي للوعي. ^{[ 56 ]}

يشارك القطاع الخاص أيضاً في أبحاث الذكاء الاصطناعي. وتمثل الجمعية الكندية للدراسات الحاسوبية للذكاء، التي تأسست عام 1987 وأعيد تسميتها إلى الجمعية الكندية للذكاء الاصطناعي عام 2008، شركات تجارية، بما في ذلك شركة Acquired Intelligence Inc. من فيكتوريا، كولومبيا البريطانية، وشركة AND Corporation وشركة OAK Systems Development Corporation، وكلاهما من تورنتو، وشركة Applied AI Systems Inc. من أوتاوا، والتي تتناول أيضاً مفهوم الذكاء من منظور حاسوبي.

منذ ثمانينيات القرن الماضي، أجرى الباحث مايكل بيرسينجر ، في جامعة لورنتيان في سودبري، أونتاريو، تجارب مثيرة للجدل حول التحفيز الكهرومغناطيسي للفصوص الصدغية للفرد. ويزعم أن هذا التحفيز يُحدث تجربة "دينية".

تموّل مؤسسة علوم الأعصاب الكندية، التي تأسست عام ١٩٩٠، أبحاثًا عصبية متعددة التخصصات لدراسة الاضطرابات العصبية مثل الألم المزمن، والضعف الإدراكي، والإصابات العصبية. في عام ٢٠٠٨، كان بروس ماكنوتون أول من حصل على جائزة بولاريس من مؤسسة ألبرتا للتراث للأبحاث الطبية، وقيمتها ٢٠ مليون دولار. وسيجري دراسات في مجال علم الأعصاب الحاسوبي في المركز الكندي لعلم الأعصاب السلوكي بجامعة ليثبريدج. ^{[ ٥٧ ]}

تضم جميع جامعات مجموعة الـ 13 أقسامًا للفلسفة، يعمل بها أعضاء هيئة تدريس حاصلون على درجة الدكتوراه، ويجرون أبحاثًا متعلقة بفلسفة العقل. ومن الجدير بالذكر عمل بول ر. ثاغارد في جامعة واترلو، فيما يتعلق بالوظائف الإدراكية والترابط. كما درس تشارلز تايلور من جامعة ماكجيل في مونتريال الوعي في سياق الهيغلية الأوروبية. وقدّم زينون بيليشين ، عالم النفس وعالم الحاسوب في جامعة ويسترن أونتاريو من عام 1964 إلى عام 1994، إسهاماتٍ جليلة في العلوم الإدراكية. وبرز علماء إدراك آخرون، من مواليد كندا وتلقوا تعليمهم فيها، في الولايات المتحدة، ومنهم ديفيد كيرش ، وجون روبرت أندرسون ، وكيث هوليوك ، وستيفن بينكر .

تأسس معهد بيتر وول للدراسات المتقدمة عام ١٩٩١ في جامعة كولومبيا البريطانية بمدينة فانكوفر، ويمثل نهجاً بحثياً مبتكراً في كندا. يستلهم المعهد نموذجه من معهد الدراسات المتقدمة في برينستون بالولايات المتحدة، ويستخدم أسلوباً متعدد التخصصات لإجراء بحوث تتناول مشكلات في مجالات العلوم والعلوم الاجتماعية والإنسانية. وتشغل منصب مديرة المعهد حالياً ديان نيويل، وهي أستاذة في التاريخ.