1953年8月，张福绥大学毕业后分配至广东省水产学校，担任养殖科教员，教授浮游生物及贝类养殖等课程 。
当时学校在教材方面遇到一些难题，张福绥便一边授课一边开展调查研究、修订教材 。他的积极努力和吃苦耐劳获得了学校认可，被先后派送到山东大学和中国科学院海洋生物研究室（现中国科学院海洋研究所，以下简称海洋所）进修，进一步夯实了科研基础，拓宽了学术视野 。
1956年9月，张福绥通过刻苦钻研和不懈努力，成功考取了海洋所研究生，师从著名贝类学家张玺先生，研习贝类分类学 。
随着《1951年招收研究实习员、研究生办法》《中国科学院研究生暂行条例》的公布，中科院率先拉开了新中国研究生教育的序幕 。作为新中国成立的第一个海洋研究机构，1956年，海洋所率先开启海洋科学研究生教育序幕 。时任副所长的张玺先生招收了张福绥、庄启谦、董正之3位海洋生物学—贝类分类学专业副博士研究生，海洋所因此成为我国第一个实行研究生制度、培养海洋科学高层次人才的海洋科学研究机构，张福绥成为海洋所首批招生的三个研究生之一 。
自此，张福绥正式与“贝”结缘，开启了海洋科学的研究历程 。作为农民的儿子，靠人民助学金培养起来的新中国第一代大学生、研究生，他将自己的研究方向牢牢锁定在为国家经济建设服务和沿海渔民、农民的脱贫致富上 。
转向国需 引领浪潮
1962年4月，张福绥研究生毕业，留在海洋所无脊椎动物研究室工作，主要从事海洋浮游软体动物区系分类研究 。
其后，张福绥系统研究了中国海浮游软体动物和底栖贝类的种类及分布，极大丰富了中国海软体动物地理学和生态学理论 。
在分类学部分，张福绥鉴定报告了海洋浮游软体动物61种，其中含1新属、4新种，并修订了海若螺科的分类系统，组建1新亚科；在生态学部分，张福绥首次发现黄东海区浮游软体动物群体的经向移动现象、移动矢量、年周期及其动力学分析，据此选定出暖流指标种，为黄海暖流冬强夏弱的性质提供了生物学依据 。
此外，在张玺教授指导下，作为核心研究人员之一，张福绥进行了海洋动物地理学研究，以底栖软体动物为材料，将我国海洋动物区系进行了“亚区级”区划 。
1963年，张福绥首次提出并界定了亚热带性质的中国—日本亚区 。他将黄海与渤海划入它北邻的北太平洋温带区的远东亚区，由此将我国海洋动物地理学研究由记录、比较水平提高到区划动物地理学水平，为以后的贻贝苗种繁育和扇贝引种奠定了科学基础 。
上世纪70年代初，人们食物中蛋白质匮乏，消费者日常生活必需的鸡、鱼、肉、蛋都很难买到，更别说海产品 。张福绥意识到，作为一名科学工作者，研究方向必须与国家的需求紧密结合，祖国的需要就是一种动力，也是知识创新的源泉之一 。
因此，他毅然转向实验生态学与贝类养殖学有关项目研究，先后领导了山东蛤仔资源调查与滩涂养殖研究以及文蛤蓄养研究；主持了著名文蛤产区辽宁省辽河口文蛤资源调查，为其资源保护与活文蛤出口奠定了基础 。
其时，开发利用海洋已形成世界性浪潮，向海洋索取蛋白成为海洋生物学家关注的焦点之一 。在西方一些有远见的科学家尚在“观望是否将有足够的经济剌激与营养剌激而促成计划研究贻贝人工育苗”以发展贻贝养殖时，张福绥与其研究团队就已经启动了“紫贻贝养殖生物学及养殖技术”课题 。
在调查研究黄海贻贝生物学的基础上，张福绥创建了贻贝人工育苗和自然采苗新工艺，有力推动了山东贻贝养殖产业化；他首次系统研究了黄海贻贝的生长、繁殖以及幼体生态学规律；首次发现并阐明了在春、秋两个繁殖期内春季早期与秋季晚期产的卵在海中不可能变态成稚贝，并阐明了其环境制约机制和群体数量变动的主要原因 。他率先指出山东沿岸贻贝苗源发展的制约因素主要是附着基数量和生殖群体数量不足，提出了适时补充附着基及生殖群体是形成自然苗场的技术关键 。

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