На кафедре физиологии под руководством Филиппа Васильевича Павлов исследовал нервы в легких лягушки. Привлечение Павлова к научной работе является крупнейшей заслугой Овсянникова перед физиологией. Помимо того, при его содействии начали свою научную работу такие известные впоследствии физиологи, воспитанники кафедры, как С. Чирьев, В. Великий, А. Кулябко.

В 1864 году по инициативе Овсянникова во флигеле Университетской набережной, 5 на Васильевском острове (там, где сейчас находятся помещения поликлиники № 1 РАН) была создана крошечная физиологическая лаборатория Академии наук, послужившая прообразом ныне всемирно известного Института физиологии им. И. П. Павлова РАН [33,35]. Спустя два года (1866) он создал и физиологический кабинет при университете. Вместе с Овсянниковым в кабинете сотрудничали Бакст, изучавший газообмен в мозгу и скорость проведения возбуждения по нервам, а также Цион, прославившийся рядом открытий в области регуляции кровообращения. Овсянников, Бакст и Цион не только поставили на совершенный по тому времени уровень преподавание физиологии, но и организовали исследовательскую работу в физиологическом кабинете, что позволило студентам старших курсов заняться самостоятельными научными поисками.

Здесь следует особо подчеркнуть роль в становлении этого периода существования кафедры экстраординарного профессора Ильи Фаддеевича Циона, который был ближайшим и вернейшим помощником Овсянникова [42]. Но более подробно об этом будет сказано отдельно.

Прекрасно понимая значение такого молодого талантливого ученого для экспериментальной работы и педагогического процесса становящейся на ноги университетской кафедры, Овсянников в 1868 году пригласил Циона лаборантом физиологического кабинета и в качестве приват-доцента, а с 1870 года, экстраординарным профессором для чтения лекций по физиологии. Это оказалось весьма кстати, потому что именно в этот период физиология стала прочно овладевать умами учащейся молодежи, что и определило приход на кафедру большого числа студентов. В 1870–1875 годах, например, лекции Овсянникова, Циона, Бакста слушали и разрабатывали научные темы студенты кафедры И. Павлов, В. Великий, А. Кулябко, Г. Фортунатов, А. Брант, С. Чирьев, М. Афанасьев, М. Чистосердов, В. Истомин, И. Костенич, Я. Ильяшенко, М. Усов и др. [17] По мнению А. А. Ухтомского [86], это было то «первое десятилетие физиологического преподавания в Петербургском университете, которое протекало с большим успехом и даже блеском».

В 1873 году Овсянников с Ционом обратились к руководству физико-математического факультета университета с предложением введения на его естественном отделении высших научных степеней по физиологии с химией и по физиологии с физикой. В этом представлении они особо подчеркивали важность подобного сочетания для «наиболее самостоятельного развития физиологии в России» [35, 42]. К сожалению, тогда это предложение не было реализовано, но семена были брошены и, используя педагогический и научный потенциал физиологов, первые кафедры биохимии и биофизики были открыты в Ленинградском университете соответственно в 1928 и 1935 годах.

И. М. Сеченов

В середине 1870-х годов Овсянников много усилий потратил на расширение лаборатории, добился увеличения отпуска средств, оснастил, особенно ее химическую часть, приборами и аппаратами. После ухода Циона вполне естественным стал и вопрос о приглашении на кафедру новых преподавателей физиологии. «Кого же имеет в виду пригласить Ф. В. Овсянников в расширяющуюся лабораторию? – спрашивает Ухтомский и сам же отвечает, – …намеченный к приглашению кандидат был проф. И. М. Сеченов» [86]. Это было абсолютно правильное решение. И, строго говоря, именно этим решением фактически завершилось создание в Петербургском университете кафедры физиологии человека и животных.