精神上的探索，想认识自己，抱怨自己在智力和性格方面不如青年人那样活泼好动。实质上，这一切全是年龄危机。拖延很久的青春年华业已消逝。伊凡·巴甫洛夫已进入成熟期。他自己称作“枯竭期”的岁月已经度过，而且过得很不一般。
他后来在回忆这一时期时写道：只有青年时期才有真正的感情和真正的生活爱好……我相信，如果能让一个饱经沧桑的人再用一分钟像他青年时期那样思考和感觉，那他一定会由于鄙视自己而痛苦，死去，自杀……刚感觉到青春的活力已在他的心灵中开始消失，巴甫洛夫就坚决地寻找对策，他找到了永葆青春的办法。
为了使蓬勃的朝气寓于健康体魄之中，伊凡·巴甫洛夫在生活中律己极严。每天必做早操，如此一直坚持到垂暮之年。夏天、雨天、冷天，洗冷水浴从不间断；无论是在大学里还是上班去，只要有可能，一律安步当车。在科学院那几年，给他一辆“福特”牌汽车，他让女同事们坐，而本人徒步回家，而且不费力气就超过其他年轻的同事们。他就知道工作，工作……巴甫洛夫说过：“只有当一个人养成了逻辑思维能力之后，才可能永远潜心于思考。而由幻想阶段向逻辑推理阶段的这种过渡是非经过不可的……这就是智力的成熟。怎样实现这种从青年时期向智力全面发达时期过渡呢？简单地说，这需要在某种专门的科学研究中来加以说明。”
对于巴甫洛夫来说，这里所说的某种科学研究就是生理学，孩提时代，他读刘易斯的书时已经理解，这生理学比其他各门自然科学更接近于认识人体器官的秘密。一丝不苟、持之以恒、专心致志的科学工作，成了他矢志不移的生活爱好。
正是在这个十字路口，他和弟弟德米特里终于分道扬镳各奔前程，虽然他们手足情深，终生都很友好。
弟弟天性贪图安逸，对繁重的脑力劳动望而却步。他真不明白，犯得着为了智力上的乐趣放着好好的快活日子不过吗·德米特里·巴甫洛夫也研究科学，但他适可而止，并没有把自己的全部精力和全部时间献给自己的化学。他认为这是有理有节。他大哥曾想让他回心转意，为此也发过脾气，甚至在心里称他为“懒汉”，但没能用自己的方法改造德米特里。他们各奔前程。一个走的是平坦的直路，另一个沿陡峭的山间小道攀向顶峰。而哪条攀登顶峰的道路不是崎岖难行的呢？
伊凡·巴甫洛夫以特有的无穷尽的勤劳精神着手加固科学大厦的基础。
还是在大学二年级时，他就开始听盼望已久的生理学课程：讲课人是菲利普·瓦西里耶维奇·奥夫相尼科夫，知名的学者，院士。而伊里亚·法捷耶维奇·齐昂——曾就学于基辅大学和柏林大学，在此以前曾在国外工作，曾荣获法国科学院的金质奖章——用实物向学生们演示：做动物实验。他做得很巧妙，技艺超群。
他被认为是血液循环方面的著名专家。使巴甫洛夫铭记心头的是在第一次实验课上，他以轻巧优雅的动作，在学生们面前“打开了”进行实验用的兔子的躯体，亮出了正搏动的心脏。好像他珍藏的那些生物器官画片一下子复活了一样。
心泵有节奏地收缩，把赋予生命力的含有氧气的血液压进了血管。这就是刘易斯书中所说的“生命之河”。而沿着血管展开的是纤细的白色神经纤维，它们汇集成神经干，通往“最高指挥官”——脑。脑通过神经下达指挥命令。
大学生巴甫洛夫像着了魔法一样倾听齐昂教授的讲解。他后来写道：“使我们大家惊讶的是他能巧妙地对最复杂的生理学问题进行深入浅出的说明。这样的老师使人终身铭记。在他的指导下，我做了自己的第一次生理实验。”
不用说，这个实验是有关心脏、神经和控制心脏的心律的。这是巴甫洛夫第一次有机会亲自寻找不易分辨的神经纤维，把神经和各种组织分开，跟踪观察这些神经通往何处。而这一切都是在一只活着的实验用狗身上进行的，心脏还在跳动，肺还在呼吸，像人们常说的那样，是在活动实验场上进行的。
正是在这个时候，大学生巴甫洛夫明白了：未来的生理学家首先必须是卓越的外科医生。他的导师之所以掌握了那么高超的外科技术是有道理的。他是真正的高手。他做的手术干净利落，而且很帅。这位教授完全可以穿着燕尾服和学生们一起上晚自习，拿狗或兔子进行实验，甚至连雪白的手套也不用摘。自己衣服上连一滴血也不沾，完事以后，直接从实验室就去参加舞会或晚会。
伊凡·巴甫洛夫沿着老师的足迹亦步亦趋，终于成了一个第一流的外科医生。同时，他是个左撇子，后来他做手术时左右开弓是常有的事，巴甫洛夫院士对助手笨手笨脚看不顺眼时，自己拿起解剖刀就走上手术台。三下两下就完事，正像人们常说的那样，手术还未来得及开始就已结束。当周围的人们还认为刚进行准备工作时，巴甫洛夫已经脱下了手术用的手套，洗手去了……大学生巴甫洛夫的全部时间都是在生理学实验室里度过的，他的激情并不亚于他那专心致志进行科学探索的老师。伊里亚·法捷耶维奇越来越多地委托他进行独立研究，不仅是与心脏活动有关，而且与胃的功能有关，在这些领域里还有很多科学未曾涉足的空白点。
在大学的科学讨论会上，巴甫洛夫作了科研成果的报告，他甚至还被授予金质奖章。他领到的已经不是普通的奖学金，而是皇家奖学金。对于他心爱的生理学，巴甫洛夫投入了过多的精力和时间，以至于在毕业考试临近时，才突然意识到：剩下的时间无论如何也来不及了……于是，他在最后一学年自动申请留级。
他“决心在四年级再上一年”的报告被批准了。在这一年中，他还是专心致志于自己心爱的课程——生理学。然而，大学考试他也通过了。伊凡·巴甫洛夫获得了自然科学硕士的称号和在俄国任何一个数学或科研单位当实验员的资格。
但是，伊凡·巴甫洛夫又当上了大学生。原来大学毕业以后，他进入了当时欧洲最负盛名的学府之一的医学外科学院，上三年级。正如他解释自己的决定时所说，他入学的目的“不是想成为医生”，而是想获得医学博士学位，以后能有资格去主持生理学讲座。
“老大学生”巴甫洛夫可曾知道，为了获取这一讲座，他要付出多少精力啊！在他朝思暮想的目标实现以前，这一名副其实的“苦难历程”耗去了他一生旅程中整整十年光阴。他遇到过多少次艰巨的任务、忧虑、生活中的曲折和不快，他经受过多少次考验啊！在这命运攸关的十年，包括他在医学院学习和医学院研究生院学习，以及为了深造而长期在国外出差的时间，他也当过生理学讲座助理，然后又在教学医院工作，包括从事在他生活中占着越来越重要地位的科学研究，还包括准备博士论文的这段时间。
对于他本人和他的家庭，这十年光阴又是最艰难的。家用入不敷出。妻子后来回忆说：“没有钱买家具、炊具、茶具”。长期地寄人篱下，很长时间他一家和弟弟德米特里一起，住在分给他弟弟的大学寓所里。最大的不幸是头一个孩子的死去，而整整一年之后，又遇到幼子意外的夭折。为此谢拉菲玛·瓦西里耶夫娜受到严重的心理打击，她长年卧病不起。这一切都是无法预料的，因而分散了他搞科研的精力。
一切都不以个人意志为转移。谁也休想取消一切考试，医学院毕业后，巴甫洛夫光考试就参加了27场！而争取“留校”的竞争相当激烈：244个毕业生中只有46个人有权参加，而只能录取七个人，由评委会择优挑选。对于巴甫洛夫来说，这是他继续从事科学工作的唯一机会。如果失败，他就得立即离家前往第32克列门楚哥团服役，去当军医。一篇标题为《操切从事有弊无利》的论文列第四位。作者就是伊凡·彼得罗维奇·巴甫洛夫。
但是，福无双至，他的科研搞得不怎么顺手。这一年，巴甫洛夫的妻子把它叫做悲观绝望的一年，伊凡·巴甫洛夫已经丧失勇气，不相信自己有力量有可能从根本上改变家庭的生活。而这时的谢拉菲玛·瓦西里耶夫娜已经不再是刚开始家庭生活时那样一个热情奔放的女学生了，她开始鼓舞并安慰自己的丈夫，帮他摆脱萎靡不振的困境。由于她的坚持，伊凡·彼得罗维奇认真地写完了学位论文。
虽然学位论文答辩成功并得了博士学位，但伊凡·巴甫洛夫未能主持讲座，当时彼得堡没有空位子。他被挤得无容身之地。最后他不得不给国民教育部长杰梁诺夫递上一份呈文，请求能给他提供“俄国任何一所大学的任何一个科学实验讲座”。但是并没有人及时向这位青年科学家提供一项合乎专业的学术工作。后来他决定去西伯利亚，去鄂木斯克，那里正好新建成一所大学。但另一个和他一起希望获得讲座的人却得到优先照顾，尽管他是个动物学家。巴甫洛夫想进入自己的母校——彼得堡大学，但碰了壁，当选的不是他。只有在他第三次申请时，才终于成为不久前他在那里听课的那所医学院的药理学研究室教授。
而在1890年获得教授职位以前，他已经结婚并且有了儿子，手中往往很拮据。最后，在41岁的时候获得了教授职位，有了自己的实验室……这样一来，钱有了，并且在实验室中他说话可以算数了。
巴甫洛夫的学说完全是从无到有的。在鲍特金教授的彼得堡医院里，有一座已经荒芜了的花园。花园的深处，有两间小小的木屋，原来似乎曾经用来作医院的浴室。木房子是沥青铺地，木板墙，还放了几张破旧桌椅。
但是，一个时期以来，医生们常到这里来。傍晚，有时是通宵，小窗户闪着暗淡的灯光，犬吠声不绝于耳。每天早上，一个年轻人准时在门口出现，浓密的胡子并未使他显得苍老。他迈着有力的步子登上台阶，用力推开房门。迎接他的是一阵犬吠。
十年如一日，伊凡·彼得罗维奇·巴甫洛夫天天上这里来。有时，实验拖长了，他便夜间也跑来，看看情况如何。两三个助手，还有一个看狗的工友，这就是他属下的全部人员。实验装置可以说没有，只有一个恒温器，那还是用沙丁鱼的空罐头盒做的，此外还有一个自制的架子和一盏小煤油灯，一个房间是给狗作手术用的，另一间屋里是放着正在恢复的动物的笼子。这些实验不久以后使巴甫洛夫赢得了世界性声誉，他用来进行实验的设备也就全部于此。
在医学外科学院求学的那段艰苦岁月里，命运使他有幸会见两个人，这两位日后对他在科学上的建树起了显著的作用。医学院的外科主讲人尼古拉·瓦西里耶维奇·斯克里弗索夫斯基是俄国最好的外科医生，他以大胆、敢于创新的手术在全国享有盛名。前来求医的人来自最边远的地区，他总是热情耐心接待，给予必要的治疗。
当时已经娴熟地掌握了外科手术的巴甫洛夫，观察了斯克里弗索夫斯基的工作之后明白了，在手术及手术后的治疗中，相当重要的是采用最新科学成果，首先是预防感染的药剂。虽然巴甫洛夫只是给狗作手术，准备用狗作自己的生理实验，但他仔细照看狗的程度不亚于照看真正的病人，一直要等到它们伤口完全长好并恢复正常功能为止。
由于这种原因，巴甫洛夫成功地过渡到全新型的实验。为了有别于在他之前在生理学上采用的“急性”实验，他把这些实验称为“慢性”实验。这些实验是在事先动过手术但已痊愈的伊朗动物身上作的。对动物的观察，不像过去那样，在手术台上经过麻醉的情况下进行，而是在平静的日常生活中，用几周或甚至于几个月的时间来进行。
当时另一位相当高明的住院医师谢尔盖·彼得罗维奇·鲍特金课讲得不是太出色。他讲得慢，一字一句很费力，而且讲的是“车轱辘”话。然而，他讲过医疗诊断思维逻辑课，他认为，未来的医生，在向病人提出诊断意见之前，必须亲自作动物生理实验。在这方面他不拘一格，敢于发表自己的见解。从俄国和土耳其战争前线回来后，他愤慨地历数了大公视察过的军队中的不良现象。据说，鲍特金是敢于向沙皇建议赦免车尔尼雪夫斯基的少数人之一。他主张在医学中进行科学实验。在当时的医学外科学院里，远非所有的老师都同意这种看法。为此，他专门在自己的医院里建立了实验室。医学院学生伊凡·彼得罗维奇·巴甫洛夫到这里来工作。同时，在这个实验室里也研究并检查心血管系统疾病的药物疗效。自然，巴甫洛夫的学位论文也是有关心脏和血液循环的。
谢尔盖·彼得罗维奇·鲍特金还经常抱怨说，在另一个相当重要的生命攸关的消化方面，生理学还跟不上医学发展的需要。对于在消化器官患病时做出诊断来说，当时对于胃、肝、肠的正常工作状态还知之甚少。这一科学领域，实际上应该从头开拓。巴甫洛夫还在大学的时候，就在这方面下功夫了。应该搞一种能从外部对消化过程进行观察的试验。
这时他头脑里又想起了上神学校时读过的刘易斯的书。书中描写了一件很有趣的事，一位不寻常的患者找到一位加拿大医生。他打猎时腹部受伤，看起来，好像命运已定。但是，病人活过来了，当然，伤口愈合得不理想：胃壁和表皮长到一起，形成一个瘘孔。通过这个瘘孔，可以看清胃里发生的一切。
生理学家们受到了这个特殊的启发，便开始在实验用狗的胃上开了这样的“小窗口”。但是，胃里有食物，这影响观察胃的工作过程和提取胃液的样品。应该想个办法来饲养狗，使得胃既可以照常工作，而同时又可以摆脱食物的影响，获取化验分析用的没有食物杂质的纯胃液。
巴甫洛夫用简单而又别出心裁的办法解决了这个问题。他开了两个“窗口”：一个在胃壁上，另一个在食道上，这样一来，在给已做过手术并已痊愈的狗喂食时，食物就不能到达胃部，而是从食道上的瘘孔漏了出来。但胃已及时收到了食物进入器官的信号，开始作好准备工作：大量分泌消化功能所必须的胃液。于是就可以从容地从第二个孔里提取胃液。
由于巴甫洛夫技艺高超，这种令人惊讶的试验“假饲”就这样顺利地搞成了。一连几个小时，狗想吞下那一口食物，食物只能到食管，到不了胃里，而这时实验员却得到了大量流出的胃液。食物可以变换，用奶或肉代替面包，以观察在食物不同的情况下，胃液的化学成份有什么相应的变化。或者甚至可以给实验用狗喂一些不能吃的东西：砂子或小石子，然后观察它的胃怎样对付这一难题。但是，值得注意的是另一个问题。起初，通过试验证明，胃的功能决定于神经系统并受它控制。要知道在假饲试验中，食物没有直接到达胃，而胃已开始工作。可见，胃是通过由嘴通往食管的神经得到命令的。同时要是切断了通往胃的神经，胃液就不再分泌了。如果用其他办法来证明神经系统在消化过程中所起的调节作用，那简直不可能。巴甫洛夫第一个获得成功，这一下把国外的同行们，甚至把海登海因远远地抛在背后。海登海因是全欧洲公认的权威，不久前巴甫洛夫还曾登门求教于他。
假饲成了伟大的科学家在今后具有突出意义的生理学试验中的第一个环节。这些实验的成功，使他致力于消化过程的研究。从此以后，他就不再研究心脏的活动了。
巴甫洛夫认为建立自己的实验室时机成熟了。有了自己的实验室，他可以解决他感兴趣的问题。而在谢尔盖·彼得罗维奇·鲍特金的医院里，用巴甫洛夫自己的话来说，“搞不清什么是自己的，什么是别人的”。鲍特金医院的医生们有将近十篇学位论文是根据巴甫洛夫的实验并在他直接参与下写成的。现在是巴甫洛夫的助教们走自己独立道路的时候了。
但是，他独立主持讲座，并从事独立的科学研究这已是几年以后的事了。由巴甫洛夫开始领导的医学院药理教研室，位于涅瓦河河畔尼日格勒斯卡亚大街上一座古老的楼房内。不久前建成的里切内桥，现在直接把维堡方向和城市中心连成一体。楼房正面高而窄的窗户，俯瞰涅瓦河。
巴甫洛夫教授动作麻利，好动，边走边做有力的手势，和过去一样，每天一清早就沿宽阔的楼梯跑上二楼。房屋的原来主人是著名的化学家和作曲家鲍罗丁，那里不久前还回响着《伊戈尔王子》片断的歌声，“强力集团”音乐家们在此聚会。现在，主人逝世后再也听不到歌声了。穿过原来主人寓所的房门之后，他直奔长廊的尽头。
教授的办公室设在一间小房间里，只有一扇窗户。其他两个小房间用来作手术室和库房。最大最明亮的有四扇窗户的房间是实验室，有楼梯通往地下室。地下室里养着供实验用的动物和工友的住室。
尽管和过去一样，设备和购置设备用的资金仍嫌不足，但比起过去的鲍特金实验室来，不用说是更宽敞、更方便了。尤其是现在，这里呈现出一派生机。从早到晚，实验员和到医学院出差的医生在这里工作。巴甫洛夫在这里的五年期间，领导实验室完成了二十多项科研项目，在巴甫洛夫的关怀帮助下，其他教研室的八十多位论文作者成了医学博士。
在这短短的时间里，巴甫洛夫亲自重新研究了整个消化系统：胃、肠、唾液腺、胰腺、肝脏。由于做了这样大规模的研究工作，发现了各种器官和整个消化系统的规律性。
巴甫洛夫得出的主要结论是：一切都受神经系统管辖。正是这个神经系统，不仅指挥基本小食堂——胃的工作，而且也指挥调配各种“佐料”的工作。没有这些藏在胃壁内或胃内的各种小腺体，食品在胃里不可能消化。
但是，很多公认的权威科学家们认为，“神经与此无关”，没神经也一切正常，全是化学作用。巴甫洛夫的主要论敌是那位海登海因教授。在巴甫洛夫的假饲方法实验成功的冲击下，这位欧洲的科学家不得不暂时收敛锋芒，可现在又想为自己开脱了。
巴甫洛夫的论敌说：“假饲毕竟只是假饲，不是真饲。在真饲时应该取得同样的结果。”在海登海因教授的实验室里，在狗胃内划出一个隔离的“小口袋”，一个完全与主胃分离的小胃。食物并不进入小口袋，但这里一切过程都和大胃消化食物时发生的一样。海登海因说：“人工隔离出来的小胃就像一面镜子，它很好地反映了我们体内厨房的正常工作情况。”
巴甫洛夫在自己的实验室里仔细重复了海登海因的实验。他查明，从小胃出来的胃液与主胃正在消化时取出的胃液，成份还是不同。巴甫洛夫明白，分隔胃时切断了神经联系。这样，现在小胃已完全孤立—神经系统的任何命令传达不到它那里。因此，小胃分泌的胃液不是大胃里消化食物所需要的那种胃液，而是来什么分泌什么。巴甫洛夫反唇相讥：“镜子嘛，有时是哈哈镜。”他决心用自己的方法证明给海登海因看，他是正确的，他所取得的成果不容置辩。
他开辟小胃时，应该使神经联系得到保留。在很长一段时间他一无所获。工作延续快半年了，给大约30头狗动了手术，甚至自己的同事对能否有结果也开始动摇。坚持己见的只有巴甫洛夫和他那位直接进行动物试验的助手巴维尔·巴甫洛夫·希仁。
有一天，手术终于成功了。差不多被迫割了二百个切口，但这样以一来，得到了用巴甫洛夫方法开出来的小胃。现在，从大胃出来的和从人工开出来的小胃出来的胃液是一样的。“镜子”反映出真实的情景：只要一切断神经，那两个胃就不知道它们该分泌出什么样的胃液了。
名叫德鲁若克的那头狗，成为巴甫洛夫思想正确的证明。它名扬世界。而它的主人一点也没有骄傲自负，只是对劝他停止实验的同行们嘟哝道：“只会和死尸打交道，是产生不了活思想的。”
这是辉煌的成就，是真正的科学上的胜利，是第一个伟大成就，随之而来的是一系列出色的实验。人们纷纷邀请巴甫洛夫就消化系统的新发现发表一系列讲演。
讲演给医生们和生理学家们留下了非常深刻的印象。这些讲演不久就刊登在医学院的出版物上。一年以后，讲演被译成德文，又过两年之后，它的法文和英文译本也发表了。
一个外国同行钦佩地承认：“从海登海因时代起，还没有一个研究人员在数年之内能在生理学上做出巴甫洛夫书中所描述的那么多发现。”巴甫洛夫成了最负盛名的生理学家。从前的镜子原来是个哈哈镜。
谢拉菲玛·瓦西里耶夫娜写道：“这个时期是我们生活中最幸福的时期。”
每当有俄国学者到国外去，人家向他打听的第一件事就是：“你见没见过，认识不认识你们那位了不起的科学家巴甫洛夫·”1901年，赫尔辛基大学生理学教授季格尔什泰来到彼得堡。他访问了这位崭露头角的有声望的俄国人物。在这里所看到的一切，都给他留下了深刻的印象，他认为巴甫洛夫在营养生理学方面出色的试验是正确的。关于这一点，回国之后他亲自写信告诉了巴甫洛夫。
季格尔什泰教授是诺贝尔委员会的委员。但这次是私人交朋友性质的访问。1904年春天，他和委员会的另一位委员约翰逊一起又来到彼得堡，这回已是受官方全权委托来的。接连好几天，巴甫洛夫详细地向他们介绍了自己的全部设施：有久负盛名的假饲，有胃中的观察“窗口”，当然还有“小胃”。为了直观性，很多手术都是当着贵宾们的面进行的。巴甫洛夫亲自做手术。虽然难免也有点紧张激动，但巴甫洛夫的技巧仍使这两位外国学者大为震惊。他们离开时认为，他们的俄国同行完全应该得到奖赏。
同年10月，巴甫洛夫得到通知，他被提名为诺贝尔奖金获得者，被邀请去斯德哥尔摩受奖。1940年12月，举行了隆重的大会，授予巴甫洛夫金质奖章、证书和七万五千卢布现金。
瑞典国王亲自将这一崇高的奖赏授予巴甫洛夫。同时，好像是为了对来自俄国的科学家表示尊敬，他专门学会了一句用俄文问候的话：（“您身体好吗，伊凡·彼得罗维奇！”）50岁的巴甫洛夫身体很棒。他像从前一样结实，好动，给人的印象不像个上年纪的人，只有他那粟色的头发有点开始发白。
巴甫洛夫一家搬到了普什卡尔大街的维金斯卡亚广场一角的一幢楼房的二层楼上的新寓所。客厅、餐厅、儿童室和卧室的窗户都面向广阔的维金斯卡亚广场。伊凡·彼得罗维奇喜欢房间里多一些阳光和光线。他的办公室，他长子的房间，厨房和其他辅助房间的窗户都俯瞰寂静的庭院。
家庭的中心是大客厅。那里最引人注目的是那个雕有花纹的黑橡木书柜，里面装着心爱的书籍。在这里闪烁着切口烫金的《布劳克高斯和叶夫伦》，在引人注目的位置可以看到《天文日历》和《星空图》。这些都是给孩子们准备的。伊凡·彼得罗维奇通晓天文学，并且向自己的孩子们传授这种爱好。
小说文学差不多都是买来当礼物的，在巴甫洛夫家里，书被认为是最上等的生日礼物。后来很细心地包上印有花纹的精制山羊皮或者由房屋主人亲手精选过的平皮装帧。
巴甫洛夫有时在客厅里校对手稿。一般说来，他很少用写字台。午饭后，他喜欢躺在沙发上休息，不时地看着上面挂着的老朋友、艺术家杜鲍夫斯基的绘画。画面上表现了疗养盛地西罗米亚格的一角。每年夏天，巴甫洛夫全家都到那里休假。另一面墙上挂着大儿子五岁时的画像，出自著名画家雅罗申柯之手。
圣诞节，在客厅中央摆着与天花板一样高的杉树，必定要给孩子们举办圣诞晚会。这里还有米佳叔叔送给侄儿们的礼品大钢琴。巴甫洛夫家有四个孩子，而没成亲的德米特里通常是在大哥家里度寒暑假的。和他相比，谁也想不出更滑稽的游戏，更俏皮的外号，更开心的笑话。他年轻时选定了不费力的道路，使他没达到他大哥攀登到的高峰。他是化学家，但是个平庸之辈，在科学上无建树。
伊凡·巴甫洛夫成了第四个获诺贝尔医学奖者，荣获这一崇高奖赏的全是些医生。根据瑞典企业家、发明家阿尔弗雷德·诺贝尔的遗嘱，奖金应授予“给人类带来最大好处的人们”。其中一个创立了白喉血清，另一人查明了疟疾的病因，第三个获奖者研究出了治疗皮肤结核的方法。
伊凡·彼得罗维奇·巴甫洛夫没作出纯医学方面的发现，他的工作更多地属于理论性质的。他从根本上改变了科学家和医生们原来认为是根深蒂固的一些概念，所以他的获奖是完全当之无愧的。证书中说，他获奖是为了“表示承认他在消化生理学方面所作的工作，他在这些关键部位所作的这些研究工作，改变并扩展了有关这一领域的知识”。
刚开始传闻他可能获奖时，俄罗斯科学院就选巴甫洛夫为通讯院士，巴黎医学院选他为自己的国外院士。快到授奖的时候，巴甫洛夫已经成为三十多个学会、大学和科学院的会员、教授和院士。当时身居国外的，他早期的大学老师之一——伊里亚·法捷耶维奇·齐昂给他发来了贺信与祝词：“老师对自己的学生很满意，为他而高兴。这不就是胜利吗！”谢切诺夫亲自祝伊凡·彼得罗维奇“辉煌的成就……25年来卓有成效的事业给俄罗斯的名字增加了异彩。”
科学家已是登峰造极了：极目远眺，前途无量。可是，谁都没有料到他来了这么一个急转弯：由消化系统转向心理学。何况这方面一切都得从头开始。大多数生理学家们认为，按说，这不属于他们的研究领域。心理学家们搞的是知觉，意识，这是他们的看家本领。再说，年逾半百的人才开始搞新的科研项目，难道不嫌晚了一些吗？
教授是铁石心肠，他甚至开始不让助手们谈论消化系统。他对持怀疑态度的人们说：“这方面的工作够咱们干一百年的。不、不，消化系统的事结束了。我要专心致力于另外一个新领域。”
朋友们希望他能明白过来，很多同事公开表示不满，有些人甚至离开了实验室。家里人也莫名其妙：他为什么突然要闯入狗的灵魂？
但是，他打定主意要从事心理现象研究也不是一两天的事了。很久以来，他一直在观察实验用狗。当人们向它们嘴边放食物时，它们就自然地开始分泌消化食物所必需的唾液。如果工友只是在门背后敲碗，狗也满口流涎——这是不是由于预想到食物而流的呢？这是为什么呢？又譬如说，狗刚看到饲养槽里的肉，还没吃它，唾液就开始分泌了，到底是怎么回事？
巴甫洛夫把这种唾液分泌称为“心理上的唾液分泌”。它严重干扰了他对纯粹的消化生理学的研究，使事情更复杂化了。
现在，他正好把注意力集中到这上面来了。为什么发生这种现象·狗的胃在远处就可以知道槽内的食物香不香，需要准备多少唾液。这是怎样发生的呢？
这一次，食物不是“作用于”嘴，而是作用于眼、鼻、耳。唾液从哪里来的呢？用巴甫洛夫的话来说，“这唾液腺与物体的声音、光线、嗅味的特征全无联系。”嗓子发干，口中发苦，酸味，它们直接作用于舌头，这才是脑中唾液中心原来的激发源。
但是，人们很清楚，光和声这些刺激完全通向脑的其他部分——视觉和听觉。
为了使光和声开始完成额外的任务——排出唾液，需要什么呢？看起来，一点也不复杂：只要听觉和视觉能够和进入口中的食物结合起来刺激唾液中心就行了。就是说，在动物的脑中有一条从视觉或听觉中心通往唾液中心的锁链。这种锁链是根据试验的具体情况起作用的：喂食的时候摇铃，或者是喂食前亮起灯光。
和普通的反射非常相似：在外界的刺激下机体作出反应。只是不像做食物直接试验时的反射那样单纯。这种反射更活跃，每次都随不同的条件而异。巴甫洛夫教授就把他新发现的这种与普通反射不同的反射叫作“谢切诺夫反射”或条件反射。
反射这个从上宗教中学时期就迷住了巴甫洛夫的名词，突然之间就这样闪闪发光了。上宗教中学时，“反射”这个词第一次向他证明，精神世界隶属于科学研究，而不隶属于“神的天意”。
当巴甫洛夫在心理学方面迈出新的一步，开始思考在心理作用下分泌唾液的问题时，他研究纯生理学问题期间曾经被一度搁置的谢切诺夫反射又重放异彩了。用鲍特金的话来说，《神经学》贯串着巴甫洛夫的全部工作。
伊万·米哈伊洛维奇·谢切洛夫只是创立了反射理论。神经系统的工作应该建立在这样的原理上：信号——回答，外部刺激——它在机体内的反映。用巴甫洛夫的话来说，这是“思想萌芽”，是天才的，但却是一种假想，它需要经过论证和检验。巴甫洛夫干的正是这个。
他的条件反射，正如某一位生理学家所说的那样，是“从外面看到的智能”。我们内部是感觉、思想、愿望。这些都是眼睛看不见的，只有通过条件反射这种别具一格的窥视内部世界的“窗口”才表现出来。通过条件反射，我们现在像研究我们人体的任何一种器官一样研究脑——变化无常的灵魂的所在。
举世周知他是消化生理学的首创者。他思考的不是各个器官的工作，而是整个神经系统的工作。在授予他诺贝尔奖金一年以前，在马德里举行的国际生理学会议上，巴甫洛夫第一次提到了“条件反射”这个名词。后来这个词就成了他活动的同义语。他谈了新的命题，谈了研究脑的新方法，但是他的同行们对接受这些新事物还没有作好准备。学者们简直没听清楚，这位俄国生理学家从大会讲坛上向他们说了些什么。学者们大脑里还充满着他的关于消化的那些概念，并且准备就这方面的研究工作给他应有的奖赏。
接受最高奖赏时，巴甫洛夫在致答词时又一次提到这一点，“实质上，我们在生活中感兴趣的只有一点：我们的精神状态。但是目前对于我们来说，它的结构还包在深深的迷雾之中。人类的种种手段：艺术、宗教、文学、哲学、历史科学，这一切都溶为一体，以便给这一黑暗领域带来光明。但是人还可以支配另一种强有力的手段：采用严格的客观方法的自然科学。”他很满意：他终于找到了这种方法。
他在大踏步地向前迈进。他在马德里的演说只有40分钟。但是，为了开展对这一报告提纲的研究，提出理论根据，证明其正确性，并使别人也相信他的条件反射，他花去了三十多年的时光。
就在1903年，当巴甫洛夫在马德里国际会议的讲坛上，首次宣布他发现了条件反射，传闻将要授予他诺贝尔奖金时，反动报纸《新时代》开始对这位卓越的科学家大肆诽谤。
该报一期接一期连篇累牍地刊登一些攻击巴甫洛夫虐待狗的短文。巴甫洛夫对这些“犬吠”是不屑一顾的。但是，事情并不只局限于报纸上的文章。一位男爵夫人梅茵道尔芙是女皇的宫中女官，俄国保护动物协会主席，她闯入实验室来找他，好像要亲自了解一下实验用狗的豢养环境，并且证明狗在这里不受折磨。
科学家很不乐意放下工作出来见这位穿着皮袄的宫廷女官，她头戴一顶怪模怪样的帽子像个鸟窝。这是当时的时装款式。男爵夫人疑惑不解地举着长柄眼镜注视着这位闻名遐迩的生理学家。他穿的不是根据他的职位应该穿的将军服，而是斜领衬衣，系着皮带，裤子的腰围显然是肥大了些，他不时地用手提裤子。总的来说，没有任何威风可言，说话很快，断断续续，重复问话时总爱挥手，手掌放在耳朵边上。说出的是一些粗俗的俚语：谈到狗的时候，总是说“肚子”，而不说腹部。当助手动作迟缓时，他说：“等个什么劲儿，还不快打开节拍器。”而所有这一切都发生在帝国医学院里！男爵夫人觉得她的体面受到亵渎，认为巴甫洛夫有可能有意怠慢她这位宫廷女官。但她那里会知道，巴甫洛夫教授无视最严格的命令，坚决拒绝穿将军服。他经常把将军服挂在办公室的柜子里，只是外出讲课时才拿出来。而教授穿的或者是男爵夫人碰到他时穿的那件斜领衬衣，或者是一件带有蝴蝶领结的普通衬衣，外面罩着西服上装。
有时他不穿西服上装，挽起袖子，裸露出一双青筋暴起的强壮的手，人们经常看到他就是这么一副打扮。不仅在实验室里，有时在院子里，和他的同事们一起玩击木游戏。除了梁赞来的那些扛大活的，谁还玩这个呢？
那位男爵夫人梅茵道尔芙心想，这还了得·一位教授的行为举止竟会如此有失体统。难道说这样的大学者还能骑自行车去上班·而巴甫洛夫却认定这种交通工具比其他什么都好：他戴上自己彩色的鸭舌帽，骑车走东串西，别人怎么看他全不在意。他讲话时也不挑字眼，他觉得这样谈吐更方便些，他也从来不拘小节。当别人称他“阁下”时，他很不高兴，并且立即更正说：“我是伊凡·彼得罗维奇，或教授。而你说的那个什么‘阁下’是狗的绰号。”
提起狗来，他的话可就多了。
有时候，发现什么新事物时，他说这是托小狗的福。
如果事情进展不顺利，他沉思地说恐怕得从小狗身上打主意。
关于用狗实验的情况，他津津乐道，不论对象是什么人。就是对男爵夫人，他也不厌其烦地向她介绍自己的科研项目，如数家珍。虽然他也明知道这是对牛弹琴。男爵夫人频频点关，她帽子上的鸟翅膀也在不停地摇动着，而她的长柄眼镜却盯住了“那些可爱的小狗”：它们这是怎么啦，那么可怜，都裹着绷带——要把它们怎么样呢？总是用力割它们·甚至还专门给狗预备手术室。多么可怕呀！你们当真在搞活体解剖……俄国保护动物协会主席离去时非常不高兴。不久，她给军事大臣写了一封信，信的名称就叫作：《关于活体解剖——一种假冒科学之名的不法行为，是可忍孰不可忍！》信中写道：“动物实验无论往昔或今后也均于科学以及生活毫无裨益，且有害处。换言之，使动物遭受巨大痛苦。有鉴于此，务将动物试验限制到最小范围，并置于动物保护协会会员们严格监督之下。”
收到此信后，军事大臣立即作了这样的指示：“建议军医学院对此问题作出学术结论。”
医学院的学术会议被迫指定有权威的委员会，其中包括巴甫洛夫教授本人在内。委员会的答复报告使人明显感觉得出巴甫洛夫的那股无名火，这是由于居然有人斗胆侵犯科学家的尊严，用假惺惺的慈悲而且出口不逊，这一点使巴甫洛夫实在受不了。
报告中说：只有那种没有半点良心的人才能身穿皮袄和羽毛，每天吃着应有尽有的动物和鸟禽，骑着阉过的马，参加打猎——总之一句话，为了满足自己的要求而给成千上万动物带来痛苦和死亡。但同时却责备为了科学而给动物带来的痛苦。
“不，大人先生们！另找别的碴儿来表达你们对动物的温情吧！但是，人类渴望认识生命，减轻病人痛苦的强烈愿望，是任何禁令也不可能抹煞的。”
巴甫洛夫觉得这还不够。他还在经过医学院学术会议批准的委员会报告后面附上了自己的特别意见。
他能够在必要时，用不着费很多口舌就能叫别人同意他的意见。他发言反对医学院新的半军事化章程时就是这样。按照这一章程，学生们的权利受到严格限制，把他们和士官生相提并论。在巴甫洛夫看来，对教授们实行任命，而不是选举，也是同样荒谬绝伦的。
在医学院的全体教师中，只有巴甫洛夫一个人参加了俄罗斯高等教育界的进步活动，并且在警察对高等学校的监视一日不停止、科学家就在拒绝讲课的抗议书签了名。
医学院领导以费尽心机来破坏巴甫洛夫教授的生活来作为回敬。要么不给他分配公家住房，要么就是不批准他的学生们写的论文。但这并未使巴甫洛夫感到心灰意冷。就是到了这个地步，他还是该说什么就说什么：当我做能使动物致死的实验时，我对之深表遗憾，感到我将中止一条活蹦乱跳的生命，我是残杀活动物的刽子手。当我动刀宰割活动物时，我听到自己受到严厉的谴责，我用粗暴的手破坏了好端端的机体，使它不能再生。但是我忍受这一切是为了有利于真理，有利于人类。他们提出要把我和我的活物试验置于某些人的经常监督之下，但对于为了寻开心而去折磨动物的事却反倒不闻不问。
“于是，我义愤填膺，我深信这不是对活的、有知觉的受害者的高尚的光明正大的同情心；这是无知在反对科学，这是黑暗势力在仇视光明，这是一种伪装得并不高明的假慈悲。”
读完这些话之后，曾经和巴甫洛夫共事多年的老同事玛丽娅·卡皮托诺夫娜·彼得罗娃说道：“在我的印象中，他是个与众不同的高尚的人，总之，能说出这些话的人必然具有很强的自尊心和高尚的情操！”玛丽娅·卡皮托诺夫娜保存着一本特殊的纪念册，其中收入了巴甫洛夫写给……实验用狗的信，对它们又鼓励，又夸奖，又感激。
信中说道：约翰！不要觉得丢了脸。亲爱的！你今后还应该一如既往。过去的事情我们感激你。
伊·巴甫洛夫“又如：你这没用的瞌睡虫，有功劳吗·——今后要加倍努力啊！”有时更简短：马姆普斯，我们盼望着你！“手术成功时，他常夸奖狗。他对同事们的表扬也常以这种形式表示！”您的狗今天干得不错。“和实验室的动物打交道给他提供了很大的乐趣。一般说来，在实验室用的那些动物中间，他最爱狗。使用青蛙时他常说话走嘴，把它叫”狗。虽然他从来不会画狗，甚至连狗的轮廓也不会描。
根据巴甫洛夫的倡议，在研究院楼前建立了狗的纪念碑，以表示向这些忠实的“朋友”，工作中的“助手”和享有充分权力的“战友”致敬。在一幅半浮雕的下面，有他亲手撰写的题词：让狗——它从史前时代起就成为人类的助手和朋友为科学作出牺牲。但是我们的尊严责成我们，这样做时一定，并且永远要减少不必要的痛苦。
巴甫洛夫逝世后，在他创立的研究院所在的那个科学城里，给院士巴甫洛夫本人立了纪念碑。在这里他和狗还是形影不离；纪念碑上的形象是伟大的科学家和忠实地为他的事业服务的狗。
