玄武区境自古至今教育繁荣。三国时，孙吴黄龙二年（230）即诏立国学。此后，历代王朝在区域内大力兴办教育，其机构有国学、府学、书院、学塾（通称旧学），绵延千余载，直至清末。

在江苏省拥有的70多名两院院士中，在玄武区生活、工作的有31名。珠江路科技街3万多从业人员中，就有本科以上学历的1万余人，硕士以上学历的2000多人，相当于一所大学的规模。

大学、紫金山天文台、中国科学院南京地理与湖泊研究所等40余所高等院校和科研院所
中学：南京外国语学校、南京孝陵卫初级中学、南京市第十三中学、南京市锁金村中学、南京市第九中学、南京市玄武高级中学等
小学：北京东路小学、南京师范大学附属小学等
职校：南京市玄武中等专业学校

玄武区科技事业源远流长，基础雄厚。上溯1500多年前，南朝宋元嘉年间，在鸡笼山顶建“日观台”，为南京最早的观象机构。南齐永明六年（488），杰出的科学家祖冲之在今九华山下乐游苑研制成“水碓磨”。区内还先后建立儒学馆、玄学馆、士林馆及书院等教育与学术研究机构。明洪武十八年（1385），在鸡笼山建起国家天文台，称钦天监观象台。台内所设日月食仪、浑天仪、简仪等天文仪器，是中国最早的天文仪器，至今仍具科研价值。明代，建于区内的国子监，不仅是当时国内最高学府，也是学术研究机构。

2011年，玄武区实现高新技术产业销售收入380亿元，新增高新技术企业12家。玄武区专利申请总量达5141件，同比增长44.1%，其中发明2276件，同比增长34.0%；专利授权量2320件，同比增长43.5%，其中发明827件，同比增长25.7%。争取国家、省、市各类科技计划项目58个，获得经费支持5270.9万元。
截至2012年，玄武区有各类社区科普教育基地51个，其中国家级科普教育基地10个，省级科普教育基地1个，市级科普教育基地10个。

三甲医院：中国医学科学院皮肤病院、江苏省肿瘤医院、南京军区机关医院

玄武区境内医药卫生事业源远流长。秦汉时期的《淮南子》、《神农本草经》等书，均载有钟山出产的多种动植物药材。东晋咸和八年（333），于覆舟山（今九华山）之阳建药圃园，故有“药园山借覆舟屏”之说，是文字记载最早之药圃园。明洪武二十一年（1388），因国子监（今东南大学梅庵处）监生多病，令工部于国子监前建造房屋百余间，并备有“灶釜”床榻，以处监生之疾病，这是中国高等学府首设之医院。同时，全国各地绅士、富豪不断迁居南京，各方医药名家相继云集，推进医药事业发展。明万历七年（1579），医药学家、博物学家李时珍在南京期间去钟山等地，相继作药物调查工作，并在《本草纲目》中增补。

鸦片战争后，西医药随之传入。清咸丰三年（1853），太平军定都南京后，聘名医设国医衙，在街巷设医官，为民免费诊疗，接种牛痘。清光绪三十年（1904），在西华门（今南京无线电厂处）设金陵中西医院。民国元年（1912），南京（中）医学会成立，于区内创设东城医院，由会员主诊。

民国18年，建立中央模范军医院（系南京军区南京总医院前身），此为区内第一家国人所办西医院。
解放后，卫生管理机构和卫生医疗机构相继建立。卫生工作遵循“面向工农兵、预防为主、团结中西医、卫生工作与群众运动相结合”的方针和大力开展爱国卫生群众运动，全区医疗卫生事业迅速发展，环境卫生得到改善。至50年代后期，各种传染病得到有效控制，霍乱、天花等烈性传染病绝迹。“文化大革命”期间，卫生技术人员下放，全区医疗卫生事业发展缓慢。

2011年，区财政安排卫生资金1.15亿元，同比增长13.2%。玄武区有各级各类医疗卫生机构192个，拥有床位2490张，卫生技术人员4148人，其中执业医生1576人，注册护士1558人。2011年共报告乙类传染病733例，无甲类传染病报告，传染病发病率为112.43/10万，发病率比上年下降29.55%。为社区居民慢病建档，玄武区居民累计建档445467份，建档率68.3%。开展妇女病普查19599人，普查率96.47 %；2011年产前筛查15-20周孕妇3685人；7岁以下儿童管理 21814 人，管理率99.55 %，新生儿访视 3417 人，访视率98.96 %；2011年孕产妇保健管理3685人，高危孕产妇管理1314人，孕产妇保健管理覆盖率100%；

解放前，辖区内的体育主要以练拳习武、游泳登高等民间体育活动为主，为数极少的武术场馆大部分是由私人创办的，规模大小不等，组织形式多样，存续时间不一。随着近代体育的传入，学校体操、田径、球类等活动逐步推向社会。民国11年（1922），建成的国立东南大学体育馆，是南京最早的室内体育场所。民国20年8月，国民政府在灵谷寺以南80公顷土地上建成的中央体育场，是南京市第一个综合性的体育场所，也是当时全国最大的体育设施。

1994年，玄武区被评为市体育先进单位。至1999年，区内有全国城市体育先进社区2个，省体育先进社区6个，市城市体育先进社区1个。1975年～1999年，全区体育工作获国家级荣誉称号31个（次），省级荣誉称号73个（次），市级荣誉称号115个（次）。
2011年共输送各类体育人才10人，组队参加省以上比赛获奖牌50多枚（其中金牌20多枚）。大力开展以全民健身为主的各项体育竞赛活动，参与健身活动的市民超过10万人次。玄武区共有室外健身点122个，基本达到了每个社区至少有一处室外健身场所的目标。举办乒乓球、棋类、高中篮球联赛和中小学田径运动会，区第六届（社区）运动会和迎青奥倒计时1000天等活动；承办全国青少年花样游泳邀请赛、省“迎党庆、颂党恩、跟党走”百万老年人健步行启动仪式、市第三届全民健身节趣味运动比赛和市第九届“世界步行日”活动。

文博场馆：南京国际展览中心、南京图书馆、金陵图书馆、中国第二历史档案馆、南京博物院、紫金山天文台

玄武区自古以来人文荟萃，文化积淀深厚。东晋时训诂学家、诗人郭璞的大量著述，东晋末年谢灵运等人的山水诗，南朝齐梁时范缜所著《神灭论》，梁代萧统（昭明太子）所编《文选》，刘勰所著《文心雕龙》，宋代名相王安石的诗文，明代胡正言的《十竹斋画谱》，由解缙、姚广孝等人所编的《永乐大典》，以及近代傅抱石、林散之的书画，周琪、萧娴的书法等等，为后人留下了宝贵的文化财富。至于历代文化名人如李白、苏轼、萨都剌、郑燮、曹雪芹、鲁迅、柳亚子、郭沫若等在区域内留连山水，凭吊古迹或以区域内的生活为素材而创作的诗文著作更不知凡几。民国时期，区内社会文化事业日渐发展，各类民众文化设施逐渐增多，在区内建有图书馆、美术馆、影剧院、游艺场、说书茶社等。新闻出版业也有较快发展，区内有多家报社、杂志社与通讯社。民国26年（1937），日军侵占南京，区内市民文化活动受到影响，文化市场萧条。抗日战争胜利后，国民政府还都南京，区内文化活动得到恢复。

明代区域内书刊出版业已较发达。民国时期，新闻出版业有了较快的发展。区内先后兴办官民办报社10多家（解放前夕尚余10家），通讯社5家，空军广播电台1家。解放后，各中小学、街道、乡镇普遍建有有线广播站、室。1979年以后，电视逐步普及，新闻与出版事业发展迅速。至1999年，有驻区报社7家，记者站4家，驻区单位出版发行各类期刊41种，驻区印刷厂19家，电视台2家。
2011年，成功举办第十五届“玄武之春”大型广场文艺演出。纪念辛亥革命100周年大型广播剧《共和之父》在金陵之声和中国国际广播电台成功播出，并通过了南京市“五个一工程奖”评选。玄武区少儿图书馆藏书量已达16万册，已连续3次被评为国家一级馆。

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