В начале XX в. операции на сердце считались рискованным предприятием. Они проводились только в случае, если больной в буквальном смысле находился между жизнью и смертью. Летальный исход при таких операциях был обычным дело» В результате экспериментов на животных С.С. Брюхоненко пришел к выводу, что операции на сердце можно выполнять если функции сердца (на то время, пока оно находится в руках хирурга) передать аппарату искусственного дыхания.

Cоветский физик, внёсший существенный вклад в развитие голографии. Действительный член Российской академии наук (1992; член-корреспондент с 1970), доктор физико-математических наук (1971, кандидат наук с 1964), профессор (1980).