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Andreas Zollinger studierte an der Universität Zürich Medizin. Nach dem Staatsexamen und seiner Dissertation zum Thema «X-chromosomaler Schwachsinn mit brüchigem X-Chromosom und Makroorchidismus» nahm er 1984 seine Ausbildung als Anästhesist auf. 1989 wurde er Oberarzt, 1994 Leitender Arzt am Institut für Anästhesiologie des Universitätsspitals Zürich. 1990 erwarb er den Spezialarzttitel FMH für Anästhesiologie, 1993 denjenigen für Anästhesiologie, speziell Intensivmedizin. Eines seiner Spezialgebiete war die Anästhesie bei Transplantationen. Auf diesem Gebiet galt er als internationaler Experte.
In seiner Habilitationsschrift untersuchte Andreas Zollinger tierexperimentell und an Patientinnen und Patienten den Gasaustausch und die Hämodynamik bei der minimal invasiven Chirurgie des Brustraums. Aufgrund seiner Befunde legte er ein Konzept einer möglichst schonenden Anästhesie bei solchen Eingriffen vor und entwickelte praktische Richtlinien für das Vorgehen. 1998 wurde er zum Privatdozenten an der Universität Zürich ernannt und erhielt die venia legendi für das Gebiet «Anästhesiologie». 2005 wurde er zum Titularprofessor befördert.
Neben seiner leitenden Funktion am Stadtspital Zürich, zuletzt als Co-Spitaldirektor, engagierte sich Andreas Zollinger für die klinische Forschung, wo er unter anderem an Studien über den Einfluss der Anästhesie auf mentale und kardiale Funktionen massgeblich beteiligt war. Er galt auch ausgezeichneter Dozent, der sein profundes Wissen im Rahmen von Lehrveranstaltungen den Studierenden der Universität Zürich vermittelte.