沈自尹院士主要从事中西医结合思路和方法的开拓，肾本质研究和传统老年医学研究。50年代在国内率先开展中医“肾”本质理论研究，1960年从肾的研究中精辟地总结出“同病异治，异病同治”富有辨证思想的论点作为中、西医两种医学体系结合的突破口。60年代首次证实中医的“肾阳虚证”有特定功能的物质基础。70年代根据大量的临床实例和科学实验提出了“辨病与辨证相结合”，力辟中西医结合就是中西医药简单相加。80年代又提出“微观辨证和辨证微观化”，对中医辨证向科学化、客观化发展起到了积极推动作用。90年代进一步采用分子水平的检测方法证明补肾药能作用并提高下丘脑CRFmRNA的基因表达，对肾阳虚证达到能定性、定量以至将主要调节中枢定位在下丘脑提出多方面有力证据，首次用现代科学方法在国际上证实肾阳虚证有特定的物质基础。近来的研究发现补肾能使老年人和鼠的T淋巴细胞下调促凋亡基因表达，上调抗凋亡基因表达，从而重塑基因平衡，降低老年T细胞的过度凋亡，延缓免疫衰老，在国际医学界对衰老的调控手段领域处于领先地位，并在系统生物学观点和肾虚证的基因表达谱基础上，绘制了肾虚证的神经—内分泌—免疫及神经—内分泌—骨代谢两大基因网络调控路线图谱。发表论文100余篇，主编《肾的研究》(1964年第Ⅰ版和1982年第Ⅱ版)、《肾的研究续集》(1990年第Ⅰ版)、《中医治则研究》(1960年第Ⅰ版和1983年第Ⅱ版)、《中医理论现代研究》(1988年第Ⅰ版)、《虚证研究》(1991年第Ⅰ版)，参加编写《实用内科学》和《支气管哮喘》。其中《肾的研究》已在日本两次翻译出版。
一、中西医结合原则和思路的提出
二十世纪五十年代中西医结合可以说是一个空白区，是世界医学各个门类中难度较高的一个分支，因为要将中医和西医这两种全然不同的医学体系结合起来，找出结合点，是没有前人经验可以借鉴的。沈自尹院士抱着发扬祖国遗产的决心，怀着深厚的兴趣对中医独特理论的核心部分以现代方式予以揭示；并用从中医理论中发掘出来的规律，显著地提高现代医学临床疗效。在新的时代背景之下，将祖先的遗产以新的外貌和内涵展现！
（一）同病异治和异病同治
1．同病异治的必要性
同病异治就是一病多方。在研究辨证论治规律过程中，发现现代医学认为的一种疾病，在发展的不同阶段表现亦会不同。例如感冒，严寒的冬天与酷热的夏天，潮湿的长夏和干燥的秋天，都会使感冒的型类各异。这样，治疗原则和方药亦就不同，成为一病多方、同病异治。再从疾病的个性来看，每种病都有一定的经过和转归，在发展的过程中，又有其阶段性，阶段又各具有特殊性，因此在治疗上必须针对各个阶段的特点采用不同的治疗原则和方药，这亦是一病多方，同病异治。当支气管哮喘发作时，应该治肺以止喘；功能性子宫出血在开始出血时，应予止血……。所以从病的本质和发展来说，有它同病异治的规律性；而且由于病人的个体及其他因素影响病人的情况下产生了不同的特征，所以从病人来说，也有同病异治的必要性。
2．异病同治的物质基础
沈老师在参加中医研究课题过程中，注意到一个问题，在现代医学是全然不同的六种疾病，如功能性子宫出血、支气管哮喘、红斑狼疮、冠心病等，在某个阶段都有相同的肾虚症状，都可以用补肾调整阴阳的方法而提高疗效，而且所用的方法亦都类同。这分明是“异病同治”，“异病”既然可以“同治”，这些不同疾病之间一定有其共同的物质基础。
例如，无排卵型功能性子宫出血，西医是用性激素(睾丸酮、黄体酮等)来治疗的，虽然部分病例能控制出血，调整月经周期，但疗程很长，而且对改善卵巢功能比较困难，不易获得正常排卵，尤其少数顽固病例在不得已时，还要用手术切除子宫。临床曾以归脾汤补脾治疗为主，但疗效只限于暂时止血，部分控制月经周期，停药后又多复发，卵巢功能亦多未能恢复正常。以后观察到全部病人都有肾阴虚或阴阳二虚的现象。联想到祖国医学理论中亦有认为妇女的冲脉和任脉(与月经有关)不固大都由于肾气不固的说法。根据这种理论，在性激素治疗失败占大多数的67例中，改用补肾阴的方法，结果有43％的患者排卵(由基础体温测定、阴道涂片、卵巢性激素测定等加以证明)。以后在分析有些病人仍未能排卵的原因时，发现肾阴虚病例在补肾阴后全部排卵，而未排卵的病例都是由于有肾阴阳二虚，只补肾阴，未助肾阳的缘故。以后再在这些病例中增用助阳药，在性激素治疗失败占大多数的100例中，有排卵现象的即占70％。这充分说明功能性子宫出血的基本原因是由于肾的阴阳失调，而积极调整肾中阴阳关系，可以不断提高疗效。
再如支气管哮喘，是一个缠绵难愈的疾病。而且肾上腺皮质激素一类药物一旦使用后，不易停药，不得已长期使用时，又会引起各种副作用。所以必须找寻一种没有副作用而能彻底治愈或有长期疗效的方法。哮喘发作时表现在肺，但祖国医学早就注意到哮喘发病的更深远原因和肾有关。支气管哮喘的缓解受很多因素影响，为能正确估计疗效，我们剔去了调动居住地、发育期、妊娠期、正处于疾病缓解期等病例，对有肾虚见证的64例患者进行治疗，平均观察了4年(这样亦去除了每年因不同季节而有不同发作情况的因素)。其中，45例按未发作时用补肾法，在服药一年左右以后，获得哮喘显著好转的占84.4％，有5例且痊愈(三年中未发)；而在另外因不惯服用中药而采用一般西药止喘的19例中，获得哮喘显著好转的仅占26.3％，没有一例痊愈。
至于其他疾病妊娠毒血症、神经衰弱、红斑性狼疮和冠状动脉粥样硬化，亦都是由于找到了肾为根本原因之后，通过调整肾的阴阳，从而提高了疗效的。六种病的病例中都可见到相同的肾虚症状，提高疗效的共同关键即是“补肾”。因为我们是以相同的标准来诊断肾阴虚或肾阳虚，所以相信它们虽分属于不同的病种，但必然有其共同的物质基础。
那么肾的本质究竟是什么呢?例如在这些病例中都进行了肾上腺皮质类固醇激素在尿内含量的测定，初步发现不论是那种病：只要符合肾阳虚的见证，其尿内类固醇激素含量必然低于正常值，经过治疗，调整了肾中阴阳关系，肾阳虚症状不显著了，而尿内皮质类固醇激素含量也恢复至正常值，这就说明了肾虚的本质中包括着现代医学的肾上腺皮质功能。虽然，这只是肾虚本质研究中的一些线索，但也是异病同治的科学根据。从肾上腺皮质功能往上追溯，采用 60 年代能反应下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴这 3 个层次最先进的指标，在正常组、肾阴虚组、肾阳虚组都做了全套的对比研究，发现肾阳虚证具有下丘脑—垂体—肾上腺皮质轴上有不同环节(层次)，不同程度的功能紊乱，属于一种隐潜性变化，由于是3个组对比得出的结论，说明“证”是有物质基础的，实现了科学研究中的可测量性(定量)和可重复性(定性)。由此可以得出如下结论：肾阳虚证具有多靶腺(3轴都累及)功能紊乱，两轴平行观察未见轴间相互影响证据，温补肾阳法治后各轴均有一定程度的恢复，故可推论肾阳虚证的主要发病环节为下丘脑(或更高中枢)中调节功能紊乱。从1982年更进一步采用受体分子水平的检测方法来研究，发现补肾药确能作用于下丘脑的双氢睾酮受体，提高其亲和力，因此也从理论上证实“肾阳虚证”的病理主要在下丘脑(或更高中枢)。
上述的六种不同疾病在某一阶段时，可以用相同的补肾方药来进行治疗，而在同一疾病的不同阶段，却又不能专治肾虚，要用其他方法治标，这一事实，体现了“同病异治、异病同治”的辨证论治精神。既然各种不同的致病因素可表现为“证”的异同，成为中医辨病的基础，那么针对证的异同进行治疗，也就相当于针对不同致病因素的治疗。能把“同病异治、异病同治”有机地结合起来，就能够灵活机动地掌握住疾病的核心和根本。所以，善于体察病情，掌握疾病规律，用不同的方法去解决不同的矛盾，用共同的方法去解决共同的矛盾，这就是祖国医学辨证论治的精神和疗效的关键。