Amb el Dr. Dalmau, són deu els investigadors de l'Hospital Clínic - IDIBAPS que han rebut el Premi Fundació Lilly d'Investigació Biomèdica: Ramon Gomis, Emili Montserrat, Joan Rodés, Josep M. Gatell, Antoni Torres, Elias Campo, Eduard Vieta i Alvar l'Agustí.
El professor Dalmau i el seu equip han descobert diverses malalties neurològiques causades per anticossos contra proteïnes i receptors sinàptics, i han desenvolupat proves diagnòstiques, guies clíniques i de tractament que s'utilitzen a tot el món per curar i millorar el pronòstic d'aquestes malalties. Entre els seus treballs més destacats es troba el descobriment, caracterització i tractament de l'encefalitis causada per anticossos contra el receptor de glutamat NMDA (encefalitis anti-NMDAR).
Els seus treballs han estat publicats en revistes com Lancet Neurology, Brain, Cell Reports, or The New England Journal of Medicine. Aquests èxits es veuen reflectits en distincions com la de l'Associació Americana de Neurologia (ANA) que, el 2010, li concedia el premi Jacoby o altres guardons com el Premi en Investigació Clínica de la Fundació Rei Jaume I, el Premi Zülch de la Max Planck Society i el Premi Sobek de la Fundació Sobek-Alemanya.
El doctor Dalmau és, a més, editor de diverses revistes científiques de primer nivell i recentment ha estat elegit membre internacional de la National Academy of Medicine dels Estats Units, un dels màxims honors en els camps de la salut i la medicina.
En aquesta mateixa edició la Dra. Pura Muñoz-Cánoves, catedràtica de Biologia Cel·lular de la Universitat Pompeu Fabra (DCEXS / UPF), professora ICREA i investigadora en el Centre Nacional d'Investigacions Cardiovasculars (CNIC), ha estat guardonada amb el Premi d'Investigació biomèdica Preclínica pels seus treballs pioners en el camp de la regeneració tissular.