北京天坛医院自 1980 年被世界卫生组织确认为中国的神经科学培训中心和科研合作中心；同时被国家卫生部指定为全国神经外科培训基地。中华神经外科学会、中华神经外科杂志、中华放射学会、全国脑防办、北京市脑防办均设在这里。在医学教育中，以研究生教育为龙头，以本科教育为基础，中专教育、在职教育、进修教育更加系统、规范，为学科建设、培养人才打下坚实的基础。在临床、教学、科研岗位上有一批老中青科学专家，以神经科学为先导的临床与应用基础研究达到国内先进水平，部分项目达到国际先进水平。
在科研方面，北京天坛医院取得了长足的进步。据不完全统计， 1996 年以来院所共开展科研课题 420 项，其中国家级 49 项，部级 28 项，市级 107 项，局级和其它横向联合课题为 236 项；获得科研成果 75 项，其中国家级 12 项，部级 9 项，市级 23 项；发表论文 2238 篇，到目前为止院所部分科室已经形成了学科优势，不论应用基础还是临床水平均达到国内领先水平，一些项目达到国际先进水平。
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