铁路专业主要学习和研究的内容包括 铁路系统设计、施工、运营和管理，具体涵盖以下几个方面的课程和技术：

铁路工程技术：

涉及铁路线路设计与施工、铁路桥梁隧道工程、铁路轨道与轨道道岔、电气化铁路、铁路信号系统、铁路通信系统等。

铁路运输管理：

包括铁路列车调度与运行控制、铁路列车组织、铁路货运与客运、铁路安全管理、铁路运输规划等。

铁路车辆工程：

研究铁路机车车辆设计与制造、铁路车辆检修与维护、铁路车辆性能与运用技术等。

铁路经济与管理：

涵盖铁路公司管理与运营、铁路市场分析与竞争、铁路物流管理、铁路政策法规、铁路投融资等。

基础科学和工程技术知识：

如物理学、力学、电气工程等，为学生提供广泛的职业发展机会。

此外，具体专业设置可能包括铁道工程、机车车辆、动车组检修技术、铁道机械化维修技术、通信信号、线路工程等多个方向。这些专业旨在培养具备铁路建设、维护和管理能力的专业人才，毕业生可以在铁路局、铁路建设公司、轨道交通公司、铁路货运公司等单位从事相关工作。

综上所述，铁路专业是一个综合性较强的学科，学习和掌握的内容较为广泛，涉及铁路系统的各个方面，旨在培养能够为国家交通运输事业发展做出贡献的专业人才。