率先报道了两栖类胚胎下丘脑的原基，然后采用显微操作技术切除下丘脑原基后产生出永不变态而只有两条后腿的（与垂体分泌的促甲状腺素有关）白色蝌蚪（与垂体中叶分泌的促黑色素细胞扩张激素有关），这种蝌蚪缺乏垂体后叶和中叶，而垂体前叶是游离的，说明垂体中叶的分化和垂体前叶的功能有赖于下丘脑的诱导和刺激，此项工作发表在Anat.Rec.。在临床上Addison和Cushing病人因为ACTH过量分泌而出现皮肤色素沉着，50年代时对于MSH与ACTH是否为同一种激素一直争论不休，张先生用这种去下丘脑原基的蝌蚪证明了ACTH并不负责黑色素细胞的扩张，它与MSH是两种不同的物质，后来更有人发现这两种激素和β－内啡肽同时存在于一个POMC的前肽内，上述的工作发表在中国科学。张先生曾发现甲状腺素具有促使两栖类黑色素细胞收缩的作用，其作用机制是通过影响神经递质乙酰胆碱的释放使皮肤黑色素细胞收缩，导致皮肤变白，此项工作曾发表在1957年Science。张先生还发现摘除垂体和甲状腺原基的蝌蚪不但生长和生殖器官的功能受到影响，而且其小肠中碱性磷酸酶的活性也降低，注射ACTH和肾上腺皮质激素可增加小肠中碱性磷酸酶的活性。在当时尚未发展有灵敏的激素检测药盒，这种蝌蚪可用于诊断因内分泌腺功能紊乱所引起的磷酸酶活性改变的疾病，也可作为某些激素生物活性测定之用。