劉伯禮院士長期從事放射化學和放射性藥物的研究。他是我國著名的放射化學和放射性藥物專家，壹直在壹線負責教學和科研工作。為加強祖國國防力量，他和合作者承擔並完成了中國核燃料後處理工程中低水平裂變廢液的處理、核爆現場裂變產物汙染苦鹹水的去汙、核潛艇原子反應堆壹回路水的放射性凈化、從高水平裂變廢液中提取銫-137、鍶-90等裂變產物的研究，為完成相關軍事任務作出了重要貢獻。
70年代初，他開始致力於核能的和平利用，並從事放射性藥物的研究。他是中國放射性藥物領域的主要先驅之壹。承擔了放射性藥物領域六五、七五國家重點項目，八五、九五國家自然科學基金重點項目，國家攀登計劃子項目，“211項目”以及多項國家自然科學基金面上項目和北京市項目。對15核素的放射性藥物進行了研究，在放射性藥物的分子設計和應用方面取得了壹系列創新成果。首次提出了鍀配合物的穩定性規律，系統研究了心、腦、腎上腺及相關受體放射性藥物的構效關系。指導和參與研發的99mTc-ECD和99mTc-MIBI獲得了國家壹類新藥證書和生產證書，取得了巨大的經濟效益和社會效益。有望成為我國自主知識產權的放射性新藥有:腦灌註顯像劑99mTc-MPBDA、腦多巴胺D2受體顯像劑123I-AIBZM、心肌灌註顯像劑99mTc(CO)3(MIBI)3和腎功能顯像劑99mTc-BPHA，其中使用99mTc-MPBDA和99mTc(CO)。此外，還開發了正電子核素11C標記的斑塊顯像劑和兩種新型心肌顯像劑67Ga和111In。首創了濕熱熔融標記法和冠醚介質催化交換法。前者是標記放射性藥物的新技術，後者實現低溫快速同位素交換。他和他的合作者在國內外主要專業期刊上發表了180多篇論文。獲國家科技大會獎(1979)、國家教委科技進步壹等獎(1993)、國防科工委、省部級科技進步獎等9項。
謙虛踏實的幹事
取得這麽多的成績，是長期努力和付出的結果。在上述十幾年的研究中，他幾乎沒有節假日，全身心投入到研究中。由於這些工作經常接觸劇毒的放射性核素，他在無私的工作中受到了大劑量的輻射。雖然那時他正值壯年，但頭發已經脫落變白。在研究過程中，“祖國整體利益高於壹切”早已根植於他的內心。他把科學研究和祖國的命運緊密地聯系在壹起。壯大祖國國防力量，為國增光，是他明確的動機和目的。他能在國家需要的時候，勇敢地承擔起國家急需的研究。他的全力以赴和自覺的工作表現了他對黨的事業的無限熱愛和忠誠。為了工作需要，劉勃利經常要加班。在他從事軍事研究的那些年裏，他的工作繁重而緊張。大年三十晚上，當別人家都圍坐在桌前吃團圓飯的時候，劉伯禮已經在實驗室開始工作了。
劉伯禮現在已經七十五歲了，但他仍然從事壹線教學，做研究，完成國家的重要任務。除此之外，劉勃利每天還會找時間學習新知識。他說他永遠不會活到老學到老。劉伯禮因為身體老，工作重，多次住進醫院。子女總是關心老人的健康，勸老人少幹活，多休息。但老人放不下手頭的工作。他說他的每壹個進步都是黨長期培養教育的結果，至死都要當蠶。他只有努力工作，才能不辜負黨和人民的信任和培養。
對黨和祖國有壹顆赤子之心
劉伯禮院士積極開展國際學術交流，多次應邀到九州大學、東北大學、紐約州立大學、賓夕法尼亞大學、加州大學戴維斯分校克羅克核實驗室合作研究和講學。他是賓夕法尼亞大學放射科腦放射性藥物研究項目的顧問(1990-1994)。此外，他還是中日放射性藥物雙邊會議(1987-至今)的發起人。作為中國代表，他還參加了1993和1995在曼谷和悉尼舉行的兩次亞太地區核合作計劃放射性藥物國際會議。2004年，在與德國萊比錫多學科綜合同位素研究所所長充分討論的基礎上，簽署了合作協議，促進了北師大與萊比錫多學科綜合同位素研究所的實質性合作。
每次出訪，劉伯禮都嚴格遵守出訪規定，從不無故滯留國外。他甚至回國後把在國外打工剩下的工資都交給了學校和國家。劉伯禮九次訪美，每次都受到美國的好評。美國也試圖挽留他，但都被劉勃利堅決拒絕。1989期間，國內局勢動蕩。當時，劉勃利恰好在美國賓夕法尼亞大學訪問，美國移民當局勸說他留在美國工作。壹邊是國內的形勢，壹邊是美國的優厚待遇，劉勃利毫不猶豫地選擇了前者。他說，在順境中，更容易熱愛黨和祖國，在逆境中，也要同樣忠誠於黨和祖國。
大力培養和扶持人才
劉伯禮院士積極投身於人才培養。從1960開始，首次在國內高校招收培養4名放射化學專業研究生。改革開放以來，他為國家培養了15名博士生和35名碩士生。他堅信青出於藍而勝於藍，積極培養年輕科研人員，讓他們盡快成長為骨幹。在他的領導和努力下，北師大放射性藥物重點實驗室正式成立。並且積極參與985非動力核技術創新平臺的建立，推動了我國放射性藥物的研發和青年人才的培養。
他的學生80%都在國外學習或工作，並且都在工作中取得了優異的成績，有的還成為了壹些大學放射性藥物領域的學術帶頭人。劉伯禮先生還鼓勵他的學生在完成學業後回國服務。他經常告訴他的學生，出國可以開闊視野，獲得知識和技能，但我們不能忘記，我們最終的根在中國。受他的影響，他的壹些學生學成歸來。
作為壹名黨員，他壹直認為，沒有黨的教育和培養，就沒有今天的壹切，只有黨的長期培養和同誌們的幫助和配合，才能在祖國建設中發揮應有的作用。所以他對黨的感激之情，順境逆境都能牢記在心，工作上也能盡心盡力，爭取為祖國多做貢獻。同時在各方面起到表率作用，用自己的實際行動影響和帶動年輕人。2005年北師大“保持共產黨員先進性教育活動”，盡管年事已高，他仍然按照黨的要求努力學習，把這次教育當成自己繼續革命的加油站。他認真總結自己的經驗，在黨員中起到了很好的示範作用。在討論中，他實事求是地分析了自己和存在的情況，努力尋找差距，明確了前進的方向，制定了整改措施，這些都讓年輕黨員受益匪淺，深刻體會到了壹個真正的當代黨員應該具備的素質。