1.渊博的专业知识 在某个领域内具有丰富、深厚的专业知识。其理论学术水平，所掌握的本学科博大精深的内容，明显高于一般同行。当然这种高水准仍然面临着两大方面的挑战。一是该水平到底是国际级的，国家级的，省市级的，还是本地区本医院级的，专业知识探索永无止境，水平层次有高有低，关键看学科带头人本身是否在不断的攀登，保持自己在本学科领域内的领先水平。二是同行之间的学术竞争和创新，新生力量的强大推动，使得现任学科带头人需自我奋进，不断开拓向前，不能放慢速度，更不能原地踏步。相当一部分学科带头人在3～5年内还能勉强胜任，5年后由于自己进取速度减慢或不思进取，立即会显出学术上落伍的痕迹，被人称为老概念，旧思维，死脑筋。渊博的专业知识来之不易，需多年的积累与探索，稍一松懈，失去却很快。知识本身有内在的淘汰规律。需不断更新，才能永葆领先。无扎实深厚的专业知识，就无资格担任学科带头人。
2.全面的数理统计知识 现代医学科学研究，无论是前瞻性的、回顾性的、横断面的还是描述性的，从科研设计开始直到结题鉴定评审，都需要用到数理统计学知识。这是医学科研过程中不可缺少的重要组成部分。它使科研结论更具可靠的依据。学科带头人应该具备全面的数理统计学知识，一是可以保证自己的科研结论真实客观，二是可以衡量和评价他人的科研项目水平高低。现任学科带头人中，有些缺乏数理统计学知识，或了解一些但不全面，甚至不完全理解卫生统计学原理。这样，根本就不可能带领别人去搞科研设计。数理统计并非是一些死板的公式方法，而是发展相当快的一门学科。根据不同的科研目的，选用不同方法得到的不同数据资料，应按具体的条件采用可行的统计方法，如若没有可选的现成统计方法，可依实际情况创建新的统计方法。所以全面的数理统计学知识能极大地提高科研工作效率，使科研设计更少漏洞。
3.丰富的科学实验知识 当学科带头人发现某种可疑致病因素，首先要提供一个科学的假设。如何证实这一假设，又可采用多种不同的实验方法。实验方法得根据实现条件和现行技术水平而定，有好有坏有快有慢。学科带头人要掌握相当的科学实验知识，才有可供选择的余地。科学实验知识需从古今中外的资料中汲取，或从自己及同伴的科学实验中积累。可能有现成的实验方法，也可能要从新创立。现在新技术层出不穷，如物理、化学、生物的实验方法可移植到医学领域(CT、MRI的使用就是例子)，计算机、信息网络技术可向医学领域渗透。新材料用于医疗的例子，如镍钛记忆合金，它可用于人体内多种管道的成形，核医学中放射性元素用于多种疾病的诊断治疗。社会科学和心理科学中的实验方法运用到临床医疗、预防保健上的例子则更多。学科带头人应该具备丰富的科学实验技术知识。当别人请教科研方法时，能指明正确方法，能判断方法的优劣，能实施假设的具体论证，而不会推诿回避。至少也要给别人一种解释。
4.现代化的科研管理知识 科研管理有十大要素：人、财、物、时间、信息、组织机构、政策与法规、目标、决策和绩效。其中人是主体，政策法规是宏观制约，组织机构是保证：物、财是前提，时间和信息是条件，决策是中心，目标是核心，绩效是归宿。学科带人要管好这十个方面，就要具备现代化的科研管理知识。抓科研投入，抓科研过程，抓科研产出。当前，尤其是要抓医学科技的创新及科研成果的推广利用和转化。使临床医疗技术和质量有提高。学科带头人就是科研工作的领导人。科研管理、行政管理、医院管理、工商管理、生产管理方面共性的知识均要有。通过管理出效益，出成果。学科带头人要研究科研体制的创新，科技人才的培养与教育，人才的知识结构与梯队形成，善于将周围人的整体水平提高。不具备现代化科管知识的“学科带头人”，只能是孤军作战。
5.高尚的道德修养 学科带头人要有革命的人道主义，高尚的医德医风和科研道德，较高的思想境界。有科学家的良心。要有辩证唯物主义和历史唯物主义哲学思想，尊重客观实际，反对伪科学。不弄虚作假，不篡改数据，不剽窃抄袭。为真理而探索。为治病救人而努力。不屈服于权势，不鄙视病残。不以权威而自居，不昧良心而索取。始终将自己看作是一位普通的医生，牢记医生的誓言。高尚的道德不是一天之间就可形成的，需要经过长时间的修养汲取中华民族的传统美德，逐步练就。