Более чем десятилетняя работа в лаборатории при клинике Боткина занимает особое место в научной жизни Павлова. И не удивительно, что Боткин оказал сильное влияние на формирование его научных взглядов и установок.
Профессор С. П. Боткин по праву считается одним из самых крупных клиницистов России. Ученик знаменитого французского физиолога Клода Бернара, он был убежденным сторонником тесного союза между клинической медициной и физиологией, считая, что физиологический эксперимент на животных необходим при разрешении многих сложных и неясных вопросов клинической медицины. В частности, он стремился выяснить свойства и механизм терапевтического действия новых или уже применяемых в медицине лекарственных препаратов растительного или иного происхождения. Многие из работающих при его клинике и при Институте усовершенствования врачей по его заданию, но в основном под руководством Павлова исследовали как раз такого рода вопросы в условиях эксперимента на животных. Боткин как ученый и клиницист был выдающимся представителем прогрессивного и довольно распространенного в те времена научного направления, известного под названием «нервизма» и признающего решающую роль нервной системы в регуляции функций здорового и больного организма.
В своей физиологической лаборатории Павлов работал до 1890 г. (с 1886 г. уже официально считаясь ее руководителем). Лаборатория помещалась в маленьком, совершенно не приспособленном для научной работы ветхом деревянном домике, построенном не то для дворницкой, не то для бани. Недоставало необходимого оборудования, не хватало денег на покупку подопытных животных и на другие исследовательские нужды. И все же Павлов развил кипучую деятельность. Он и планировал, и осуществлял эксперименты на животных самостоятельно, что помогло раскрыть самобытный талант будущего ученого, явилось предпосылкой его творческой инициативы. За годы работы в лаборатории в полной мере проявились колоссальная трудоспособность, неукротимая воля и неисчерпаемая энергия Павлова. Он достиг выдающихся результатов в области изучения физиологии кровообращения и пищеварения, в разработке некоторых актуальных вопросов фармакологии, в усовершенствовании своего незаурядного экспериментального мастерства, а также в приобретении навыков организатора и руководителя коллектива научных работников. Несмотря на материальные трудности, Павлов считал это время необычайно содержательным и плодотворным и всегда вспоминал о нем с особенной теплотой и любовью. В «Автобиографии» он писал об этом периоде: «Первое дело — полная самостоятельность и затем возможность вполне отдаться лабораторному делу» [
