基础医学是山西医科大学最早、最重要的一级学科，二级学科1978年起招收硕士研究生，生理学科1986年起招收博士研究生，2006年获批一级学科硕士学位授权点，2018年获批一级学科博士授权点。
学科是山西省最优秀的一级学科之一，获得山西省1331工程”优势特色学科建设项目资助。学科下设生理学国家重点学科、细胞生理学教育部重点实验室，细胞生理学、出生缺陷与细胞再生、实验动物与人类疾病动物模型 等5个山西省重点实验室，山西省新药工程技术研究中心和山西省研究生教育创新中心，2016年获批国家级实验教学示范中心。学科拥有优秀的导师队伍，建有8000平米的基础医学研究中心，拥有较完备、先进的实验室设备和技术平台，是区域一流的基础医学教学和研究平台，是山西省医学研究成果产出基地和高级专业人才培养的摇篮，为山西省医学决策和卫生健康提供有力支持。
学科设有六个学科方向，即人体生理与病理生理学、再生医学、病理学、人体解剖与组织胚胎学、基础药理与分子药理学、医学信息学。学科科研聚焦临床问题，围绕我省高发病凝练研究内容，在阿尔茨海默病、疼痛及其调制、心血管受体自身免疫、心肌电生理与心律失常、糖尿病、神经管畸形、食管癌的发生机制与防治等领域都有领先成果，在国内外有一定影响力。
学科2019年起招收基础医学五年制本科学生，构建了本科、硕士、博士贯通式培养体系。学科致力于培养具备坚定理想信念和良好道德品质，具有全面综合素质、扎实基础医学基本理论和实验技能，富有创新精神和实践能力、有较大发展潜能，能在高等医学院校从事教学与科研，能在医药卫生领域从事基础研究与应用开发的不同层次专业人才，培养优秀的社会主义事业的建设者和接班人。学科研究生生源质量较好，以国内医学和生物学背景的本科生为主。
学科历史悠久，声名卓著，在省内有着举足轻重的位置，在国际国内占有一席之地。学科是中国高等教育学会基础医学分会成立首倡者之一，创办了首个基础医学教学研究类期刊《基础医学教育》。学科拥有乔健天、赵荣瑞、韩德五、曹济民、解军教授等一批国内非常有影响力的科学家。四十多年来培养博硕士近2000名，遍布国内外，苏州大学熊思东校长、中国工程院徐建国院士、田志刚院士等是其中的杰出代表。学科科研成果突出，学术交流活跃，成功举办了亚太IBRO脑科学培训班等国际国内学术会议，扩大了学术影响力。
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