Горячую пропаганду за Петровскую академию вели Я. Я. Никитинский-старший и С. Ф. Нагибин — наши учителя в средней школе. Лекции Н. Н. Худякова, незабываемая первая экскурсия в Разумовское, агитация Я. Я. Никитинского решили выбор».
Будоражили душу и жаждущий знаний ум лекции Н. А. Морозова в Политехническом музее, с которыми он выступал после освобождения из заключения в связи с революционными событиями 1905 года. Народоволец, четверть века просидевший в казематах Петропавловской и Шлиссельбургской крепостей, приговоренный к пожизненному пребыванию «в каменном мешке» без какой-либо надежды выйти оттуда, Морозов, несмотря ни на что, писал книги по истории, физике, астрономии, математике, а также стихи — свои «Звездные песни».
Для юного Вавилова он был впечатляющим примером того, каким надо быть человеку целеустремленному, как следует служить науке и собственной идее. Симпатии к ученому-народовольцу Николай Иванович в письмах 1934 и 1939 годов охарактеризовал так: «Вы показали своим примером, как надо жить, как надо работать, как, невзирая ни на какие трудности, на казалось бы совершенно невозможные условия, надо идти вперед, нужно работать над собой, надо двигать науку…» И у брата Сергея, с которым они вместе слушали Н. А. Морозова, мысли были те же. Сергей Иванович потом писал: «Я помню вдохновенные доклады Н. А. Морозова… Его двадцатипятилетнее заключение в Шлиссельбурге — это одна из страниц истории науки, которая должна быть поставлена наряду с преследованием Галилея инквизицией и другими фактами из истории мучеников науки…»
И сердце, и разум молодых людей наполнялись духом борьбы и революции, науку они рассматривали как поле битвы за истину, поэтому попытка отца Ивана Ильича сделать Николая коммерсантом отклика в душе сына не нашла. Николай поступил в Петровку — Петровскую сельскохозяйственную академию, которую, правда, к тому времени переименовали в Московский сельскохозяйственный институт (МСХИ).
Но и здесь «поиск себя» продолжался у молодого исследователя еще несколько лет: на первом курсе, как он говорил, его больше всего увлекали «философия бытия», постижение сущности жизни как природного явления, гармония ее разнообразных форм. Этот интерес постепенно перерастал в настойчивое желание глубже проникнуть в суть явлений жизни: в ее зарождение и развитие, «механизм» передачи наследственности от поколения к поколению и ее изменчивости, наследование тех или иных свойств и признаков — то есть изучить все то, что с легкой руки английского биолога У. Бэтсона стали называть генетикой.
Преподавание в МСХИ велось по так называемой предметной системе: студенты могли сами выбирать порядок прохождения курсов лекций и практических занятий, поэтому Вавилов, чувствуя себя неплохо подготовленным по ботанике и химии, уже на первом курсе слушал лекции для студентов 2-3-го курсов профессора Н. Н. Худякова по физиологии растений, а также лекции профессора В. Р. Вильямса по общему земледелию и почвоведению. По физиологии растений Николай быстро и успешно сдал свой первый экзамен. Самому Худякову.
«Не занимаясь особенно студентом, — как отмечал впоследствии Вавилов, — он влек к себе своим талантом, широкой душой, открытым сердцем и свободомыслием… Даже среди всего ареопага имен, каждое из которых вспоминается с признательностью… Н. Н. Худяков выделяется как исключительно блестящий оригинальный лектор. В лекциях его особенно памятен исторический подход к проблемам, к выработке обобщений…»
Занятия по бактериологии, проводившиеся его ассистентом А. В. Генерозовым, тоже «были поставлены превосходно. Пройдя самостоятельно с десяток занятий, мы выходили маленькими бактериологами… То была пора кружков любителей естествознания, общественной агрономии, дополнявших и без того прекрасную школу. Студент ловил идеи у профессуры и сам быстро превращался в исследователя. От профессора не требовалось натаскивания студента. Единственное условие, правда беспощадное, к которому был чувствителен студент, — требование, чтобы профессор был на уровне мировой науки».
Способность заниматься много и увлеченно, нисколько не уставая, не снижая темпов и не теряя времени впустую, отличала Николая Вавилова с самого начала занятий в МСХИ и выделяла среди всех. Это стремление к познанию, помноженное на прекрасную память и целеустремленность, позволяло ему накапливать знания весьма интенсивно и в разных сферах естествознания. Он активно занимался на разных кафедрах, в различных лабораториях, берясь охотно за темы, весьма далекие одна от другой. И везде добивался интересных, значимых для развития науки результатов.
Так, в лаборатории питания растений у Дмитрия Николаевича Прянишникова уже можно было к тому времени в деталях ознакомиться с проведением вегетационных опытов на самом современном агрохимическом уровне — и Вавилов и не замедлил это сделать. На кафедре ботаники у профессора С. И. Ростовцева он увлекся изучением паразитических грибов, а затем и вообще возбудителей болезней различных сельскохозяйственных культур, а также их вредителей. И тут сделал разительные для себя открытия.
Однажды профессор Н. М. Кулагин, заведовавший кафедрой зоологии, видя особый интерес к науке и проведению исследований, глубокие знания, энергию и дотошность Вавилова, попросил его обследовать посевы ржи в Подмосковье и выяснить, почему они стали так сильно страдать от повреждений слизнями.
— Хорошо было бы предложить и меры против них, — добавил профессор.
Так началось первое «научное путешествие» Вавилова. Оно сразу стало своеобразным масштабным исследованием. Осмотрев, буквально исползав ржаные подмосковные поля и огороды, обследовав их в разное время суток, студент установил режим жизни голых слизней в Подмосковье и причины, приводящие улиток к усиленному размножению и повышению активности, наметил и меры борьбы с ними. Изложил свои наблюдения и выводы в работе «Голые слизни (улитки), повреждающие поля и огороды в Московской губернии», которую ему потом зачли как дипломную. Губернская земская управа даже выпустила ее отдельным изданием с рисунками и картами, а Политехнический музей удостоил ее премии имени А. П. Богданова.
В письме сокурснице Кате Сахаровой Николай однажды прямо высказал свою потаенную мысль: «Не скрою от Вас и того, что стремлюсь, имею нескромное хотение посвятить себя erforschung weg» (англ. — пути исканий).
Первый научный доклад, сделанный молодым исследователем 12 февраля 1909 года, назывался так: «Дарвинизм и экспериментальная морфология». Произошло это на торжественном заседании совета института, посвященном столетию со дня рождения Чарлза Дарвина. Студент выступил на нем на равных с известными профессорами Н. М. Кулагиным и Д. Л. Рудзинским.
Каким он был тогда, в студенческие годы? Как выглядел?
Чем и кем увлекался? Л. П. Бреславец, учившаяся с Николаем в то же время, вспоминала: «Мы стоим в столовой Тимирязевки, куда я только что принята. Вдруг мой спутник стал серьезным и говорит:
— Это и есть Вавилов, о котором вы так много слышали…
В столовую вошел смуглый темноволосый студент в штатском костюме (многие тогда носили форму), сосредоточенно и внимательно слушая своего собеседника… Нас познакомили, он поднял на меня свои необычайно умные и лучистые глаза и, наскоро пожав руку, поспешил обедать. Ему всегда некогда, у него тысяча дел, он студент, но его уже рвут на части товарищи, преподаватели, профессора, а ему еще нужно успеть на урок английского языка».
Да, он всех уже тогда поражал своей энергией и неутомимостью, с людьми держался очень дружелюбно, подчас удивлял скромностью, даже застенчивостью. Женитьбу свою, и ту поначалу старался скрыть, но об этом все равно скоро узнали и на очередной семинар собрались пораньше — осыпали его и Катю Сахарову бумажным дождем, как только те вошли, — поздравили таким образом с началом их совместной жизни. Николай при этом был настолько смущен и тронут, что совсем растерялся и не сразу нашелся, как ответить на поздравления.
Вавилов уже с первого курса участвовал в работе кружка любителей естествознания, выступал на его заседаниях с рефератами, докладами, сообщениями. Так, в 1907 году, будучи на первом курсе, он вместе с двумя старшекурсниками выступил с рефератом «Генеалогия растительного царства». Летом 1908 года члены кружка совершили первое групповое путешествие на Кавказ и собрали там богатейший гербарий.