一位西哲说：“医学是一门科学，但要成为一名医术高超的大夫却是一门艺术”。张广森教授在医学临床实践及研究的漫漫长路中披荆斩棘，拨开迷雾，终于在对某些疑难/复杂血液病的诊断与治疗中独辟蹊径，形成独到的见解和精准的判断力，让众多病人恢复健康。
1973年，立志投医的张广森，成功考入了梦寐以求的湖南医学院（今湘雅医学院），求学期间，“湘雅精神”成为张广森人生中最宝贵的第一笔财富。他从老一辈湘雅人身上深切地体会到湘雅精神——严谨治学，严谨求实，为广大患者去除疾苦。在此后的医疗及科研工作中，张教授一直遵循“求真求确，必邃必专”的湘雅精神，一步一个脚印，收获了累累硕果。从事专业以来，在国内外学术期刊发表论文218篇：其中SCI论文42篇，SCI总分值逾110分，单篇SCI论文IF值33.633分；SCI论文被引用篇次逾500多篇，单篇最高引用103篇次。参编或主编学术专著23部，包括7年制、8年制全国高等医学教育教材“内科学”之“出血性疾病”7个章节；2000年度获“湖南省科技进步一等奖”；2005年度获“湖南省科技进步二等奖”；2006年度获“中华医学科技三等奖”（均为第一完成人）。先后获“国家自然科学基金，卫生公益行业科研专项，科技部十二五科技重大专项，美国CMB基金，教育部博士点基金等14项科研基金资助。大半生的时间，都伴随着血液科临床的磨砺、实验室里不眠的灯光、深邃而严密的思考及与学生、同行并肩作战、教学相长的轨迹度过。
1981年，张广森作为当年内科学唯一被录取的研究生，以全优的成绩毕业后留校于医院血液科。1991年5月，他远涉重洋到美国著名的St. Louis 华盛顿大学医学院血液肿瘤科做博士后。这位满怀激情的潇湘学子，在异国的学府里系统的接受了分子生物学、细胞生物学、蛋白质化学、免疫化学等现代生命科学研究技术的训练。就在这里，他以论文第一作者的身份，在世界上首次报道了“鼠肝素辅因子II的基因克隆、蛋白质纯化和基因组结构”的研究成果，为日后的科研生涯打下了良好的基础。然而，令许多人没有想到的是，1994年12月，在美国求学近4年的张广森，谢绝导师及同行的一再挽留，毅然放弃别人梦寐以求的美国“绿卡”，携妻儿回国，从此开始了回国行医、医济沧海的艰苦历程。
“医学报国无它物，惟有手中笔如刀”。张广森教授一回到医院，就迅速将他在美国学到的一系列分子医学技术运用于临床。采用经典的细胞形态学，结合新型的免疫学和细胞遗传学技术对白血病进行诊断分型，大大提高了白血病的诊断水平，填补了当时省内的空白。结合临床特点，运用基因搜索和蛋白探针技术，临床和基因诊断了大中华地区第一个遗传性血小板病——May/Hegglin异常家系。此项学术成果，居国内领先地位，被人誉为“中国血液病学界在May/Hegglin异常基因诊断领域第一个吃螃蟹的人。”
1997年，张广森教授出任医院血液科/分子血液研究室主任。应用多种细胞及分子生物学技术，大大提高了临床诊断和治疗水平。以第一申请人先后6次获中南大学医疗成果一、二等奖：包括1997年度一等奖；2002年度二等奖；2003年度二等奖；2004年度二等奖；2005年度湘雅二医院一等奖；2010年度一等奖。
应用分子细胞生物学方法和手段诊治血液病意味着人类对疾病及人体自身的认识由宏观进入微观的分子水平，这方面技术的渗透和应用，也不同程度地反映出一个国家和民族医学科学现代化的程度。立志以医报国的张广森，早在1991年便开始探索这一领域。人类对疾病的认识，仍有很多未知和未能挖掘的空间，临床上对某些疾病的诊断，仅能根据临床表现和常规实验室检查，有时仍难作出肯定的诊断结论。2002年，张教授发现湖南株洲有一个“出血性疾病”家系：在三代五个家系成员中，3例均有反复鼻出血症状，四方求医，无法确诊。他运用临床循证医学及基因诊断技术，确诊其中三例为“遗传性出血性毛细血管扩张症”，排除了1例临床疑似病例，并根据病变所累及的基因类型将其诊断为“II型遗传性出血性毛细血管扩张症”。此项诊断技术填补了国内对该病基因诊断及分型的空白。随后，又对另一“遗传性出血性毛细血管扩张症”家系，进行了系统表型和致病基因突变点的研究探索，发现该家系ACVRL1基因6号内含子存在一个国际上未报道的突变位点。该成果以详尽的内容刊于PloS ONE（2013年）。目前在国内率先用沙利度胺治疗遗传性出血性毛细血管扩张症的鼻衄，取得了成功，并在药物作用机制的“斑马鱼模型”得以验证。
近些年来，张广森教授在血液病临床研究领域，以丰富的临床经验结合娴熟的现代细胞/分子生物学技术，建立了一系列的血液病诊断方法与技术，并广泛运用于临床实践。先后在国内首次诊断并报道了15种疑难少见血液病（国际/国内刊物），包括“继发于大疱性类天疱疮的获得性因子VIII抑制物”的诊断、处理、抗体亚型确定及抗体作用表位识别；成功诊断并治疗一例国际第3例继于系统性红斑狼疮的因子XIII缺乏、在重庆/上海等多家大医院漏诊的严重出血性疾病病例，并对其发病机制、纤维蛋白凝块的“三维结构”、抗体识别表位等进行了透彻的研究。这类疾病的表型诊断及“分子机制解剖”技术，引起国内外同行广泛关注。由此衍生的一系列先进的诊断技术，奠定了他权威的血液病专家地位。他领导的分子血液病研究室先后7次获医院和中南大学医疗新技术一、二等奖，有关“血栓与止血研究系列”获2000年度湖南省科技进步一等奖、2005年度湖南省科技进步二等奖；“血栓病发病机制、危险因素筛选/出血性疾病基因及表型诊断系列研究”获 2006年度“中华医学科技奖”三等奖。这些是湖南血液病领域迄今为止获得的最高科技奖项。
2010年,张广森教授发现了深静脉血栓形成的一种获得性病因——“久坐打麻将”。该论文发表在国际临床医学的最高级别杂志“The Lancet”上（IF 33.633分）。获得了全球的广泛关注：包括“New York Times”，新加坡“Top News”，美国加州的“犹太人杂志”及国内的“中国日报”,“健康报”等10余家报刊及互联网就这一发现进行了报道。2012年7月12日的论文相关关键词在“谷歌”英文搜索，获得了2030000余相关结果，极大地提升了“湖南医生”及“湘雅二医院”的影响力。敏锐的洞察力和创新的科研思维又一次让他走在了同行的前面，中南大学据此嘉奖张教授30余万的科研经费，以激励他为医学事业的发展做出更大的贡献。医院血液内科在张广森教授的领导，短短十年时间内，从医疗水平到科研成就上升到了一个全新的阶段，牢牢占据湖南省领先地位，同时也培养出一批中青年骨干力量，为血液科明天的发展打下坚实的基础。
古训说道：“夫医者，非仁爱之士，不可托也；非聪明理达，不可任也；非廉洁淳良，不可信也”，张广森教授以精湛的医术深受患者爱戴，以“视病人如亲人，无德不行医”的服务理念，接待着来自四面八方的病人。张教授坚持每周一的专科门诊，每周二至周六的病房查房，每年门诊约2600人次，诊治住院病人约1850人次。长年累月的临床工作历练，锻炼了张教授的临床能力，极大丰富了血液病诊治的临床经验，升华凝练了自己的专科诊治特色。同时，张广森教授多年来参加了省内外许多大医院的疑难/危重血液病会诊，遍及广东、广西、江西、海南、江苏等省区。病友都被张教授的人格魅力和医济沧海的精神所折服，赠予“路漫漫其修远兮，吾将上下而求索”条幅。
寒来暑往几十年，面对血液病人期冀的目光，张广森教授在临床和研究室里送走了一个个黑夜，迎来了一个个黎明。尽管岁月无情地流逝，而济世救民依旧。他常自问：“我为祖国的医学做了些什么？我为病人能够再多做些什么？”正如他在湘雅名医颁奖会上的获奖感言：“敬重生命，救死扶伤为本；敬畏生命，业精心诚于民。”这既是一种“感言”，更是他一生所恪守的行医“座右铭”。一颗对生命充满崇敬的慈悲之心，必将用心血去“守护”和“捍卫”生命的尊严。
张广森教授以自己的满腔热情倾注于钟爱的事业，正是他的一片朴诚之心，赢得了国家和人民的赞誉。