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新堂凑拥有令人惊异的默记和空间认知能力，同时又是个患有交流障碍的自闭症患者。受儿科医生司贺明的影响，阿凑从小时候起就梦想成为儿科医生。终于，他凭借默记能力背下了大量医书，从医科毕业，通过了医师资格考试。在已经成为大医院院长的司贺邀请下，他作为实习医生进入了小儿外科。他一边承受着来自周围人的偏见与反对，一边为了拯救孩子们的生命而努力。身为新人医生的他与儿童们患者心连心、共同成长。
演员山崎贤人
患先天自闭症和学者症候群的青年，记忆力超群。小时候，在哥哥劝说以及村医司贺明的影响下，他决心将来当小儿外科医生。凭借背诵庞大的医学书籍，他以第一名的成绩毕业，而且通过了医师国家考试。应已司贺之邀到小儿外科当住院医生。虽然纠纷不断，但希望让所有孩子长大成人的他一点点改变着患者、兄弟、父母以及医院。
演员上野树里
小儿外科医生。正义感强，好胜，开朗，不想让人看到自己软弱的一面。从一开始就是为了成为小儿处科医生才当医生的，所以不在乎工作繁重。儿童患者们把她当太阳一样仰慕。同时，因为是个生手，没有高难度手术的主刀经验，所以强烈希望能独挡一面。非常照顾作为住院医师加入小儿外科的阿凑。
演员藤木直人
夏美等人所在的小儿外科的王牌医生。非常优秀，作为医生的实力不容小觑，是日本数一数二的小儿外科医生。两袖清风，对部下负责，深得众人信赖，不过，对人对己都很严格，经常批评人，却很少表扬，所以部下都怕他。
演员柄本明
东乡纪念医院的院长。为人率直温厚，对阿凑来说是像父亲一样的存在，也是高敬爱的恩师。应前任理事长之邀，从村诊疗所转职到东乡纪念医院，作为医生不断累积业绩，终于成为院长。比起利益，他更愿意以实现对孩子有益处的医疗为目标，所以也就陷入了被院内各方势力批判的漩涡中。
演员中村友理
东乡纪念医院的理事长。本是前任理事长的女儿，父亲死后，为了重振经营不善的医院而就任理事长。实际上正与高山在交往。她一方面为了医院的业绩考虑废除从经营角度看不划算的小儿外科，另一方面又顾及恋人的感受而犹豫不绝。
演员滨野谦太
护士。深受孩子们欢迎，是小儿科的开心果。性格温和，和阿凑一样非常关心孩子们。只要是为了孩子，他可以鼓起勇气做出大胆的行为，因此成为在背后支持阿凑的人。
和韩国原作一样人物关系明晰，是一部一切都服务于突出主人公的作品。因为使用了“自闭症”、“儿童”等容易令人感动的元素，近似于“作弊”，所以也难以让人达到沉迷的程度。该剧能取得高收视率，不仅是由于自身的水平，也有“木矅剧场”前三部作品的功劳。（日本剧评人木村隆志评）
虽然主人公的设定是纤细敏感，但是和DoctorX一样异类分子令组织和个人发生改变的情节是医疗剧的王道。与“委婉”绝缘的新堂医生语言冰冷，但因为不说毫无根据的谎言，所以反而能试着接近听者的内心。主人公被人毫不留情地怒骂和推搡，这种韩流式情节和他不屈不挠的品质成功地吸引了观众。最后一部分所描写的唯有自闭症者才能给患者的礼物，也令人感到温暖治愈。（《日刊体育》评）
