李镇源又于1936年顺利考进台北帝国大学医学部，成为台北帝大第一届的医学生。一进入医学部，李镇源就迷上了基础医学研究，并在第一年的暑假就发表了他的第一篇论文胎儿骨骼成长过程的研究，在台湾医学杂志上刊出。1940年从医学院毕业以后，李镇源放弃了热门的临床医学，决定继续留在学校里，担任杜聪明的助手以从事基础医学的研究。当时整个医学部只有杜聪明一个人是台湾籍的教授，李镇源认为：「为了替台湾争气、为了台湾人的尊严，本来有几位日本教授要我去他们的研究室做助手，但我还是选择跟杜先生。因为我认为杜先生是我们自己人，我