ד"ר שלום בר-עמי סיים את עבודת הדוקטורט במסלול ישיר במכון
ויצמן למדע ברחובות בשנת 1982. במחקרים שביצע במסגרת עבודת הדוקטורט, הוא חקר את
התהליכים המכשירים את הביצית להפריה. חלק גדול מהמחקרים והפירסומים של עבודת
הדוקטוראט היה בסיס לפיתוח השיטות של הפריה חוץ-גופית.
בהמשך דרכו, במהלך השנים
1982 - 1984, סיים עבודת בתר-דוקטורט באוניברסיטת מרילנד בארצות הברית, ובה חקר את
תהליכי הבקרה בשחלה, שמובילים להתפתחות הזקיק השחלתי הדומיננטי שממנו מתקבלת
הביצית להתפתחות העובר שיוצר הריון.