Когда в 1906 году Вавилов поступил в «Петровку», русские биологи, как и их коллеги в других промышленно развитых странах, разделились на два лагеря – последователей Ламарка и Менделя. Некоторые из профессоров «Петровки» старшего поколения презрительно отзывались о новых генетических теориях. Генетика как дисциплина в России не существовала; не было специализированных институтов генетики, не выходили периодические издания[38]. Мэтры науки полагали растениеводство старинным искусством, прирожденным талантом, плодом наблюдения природы в ее первозданном виде, а не научной дисциплиной, основанной на сложной математической теории или на соотношении доминантных и рецессивных факторов. На их взгляд, земледельцы занимались отбором растений на протяжении тысячелетий и прекрасно справлялись со своей задачей. Отбор лучших растений всегда был уделом необразованных крестьян, а не именитых ученых, и некоторые из заслуженных профессоров считали, что так оно и должно быть и дальше[39].
В России диспут между сторонниками идей Менделя и Ламарка породил языковые различия. В прошлом растениеводство традиционно называлось русским словом «сортоводство», буквально: выведение сортов. Теперь возник новый термин «селекция» (от латинского selectio, буквально «отбор»), который был взят на вооружение новым поколением растениеводов, получивших академическое образование. Николай Иванович определенно был селекционером. Про важную роль генетики в растениеводстве ему рассказал один из его прогрессивных наставников – Дионисий Леопольдович Рудзинский, основавший в 1903 году первую в России Харьковскую селекционную опытную станцию.
Между двумя группами растениеводов «Петровки» часто случались жаркие дебаты. Однажды зимой Николай Иванович ехал в составе группы студентов в отдельном железнодорожном вагоне из Москвы в Харьков на первый съезд по селекции и семеноводству – его полное название отражало то значение, которое ему придавали организаторы: «Первый Всероссийский съезд деятелей по селекции сельскохозяйственных растений, семеноводству и распространению семенного материала 10–15 января 1911 года в Харькове»[40]. В вагоне завязался бурный спор о законах Менделя и их применении в растениеводстве, настолько горячий, что дело шло к драке. Николай Иванович вмешался, предложив продолжить дискуссию в форме суда над менделизмом. Он организовал инсценировку судебного слушания, взяв на себя роль защитника Менделя, и отстаивал постулат, что растениеводство суть «наука», а не «искусство». Были приглашены свидетели с обеих сторон. «Прокурор» открыл заседание, объявив, что сеятели веками отбирали лучшие растения для посева. Докажите, потребовал он, каким образом молодые агрономы начала ХХ века могут быть лучше подкованы в отборе, чем крестьянин с острым глазом, наметанным на определение хорошего, здорового растения или породистой отборной коровы?
Николай Иванович с большим азартом утверждал, что в 95 процентах случаев крестьянин не улучшал ни урожайность посевов, ни надои молока своей коровы, будучи не в курсе законов Менделя о наследовании характеристик, и понятия не имел, какие из отобранных черт будет воспроизводиться в последующих поколениях, а какие исчезнут. Применяя учение Менделя о доминантных и рецессивных генах, ботаник сможет прогнозировать, какие характеристики его растения сохранятся, а какие нет. «Присяжные» единогласно проголосовали за признание селекции растений наукой, предвещая многолетнюю успешную карьеру Николая Вавилова на ниве селекции.
Однако наедине с собой Николай испытывал приступы неуверенности. В дневнике он признается: «Показалось, что не хватит ни ума, ни способностей, чтобы во всем разобраться, все поглотить… Нужно усвоить языки, войти в громаду иностранной литературы, нужно знакомство с математикой, нужен хороший глаз… наконец, нужна выдержка, закаленность в работе. Да наконец, нужен юношеский порыв, призвание. И вот я сомневаюсь, есть ли во мне и сие»[41]. Он опасался, что не обладает всеми необходимыми качествами.
Тем не менее Вавилов станет экспертом в наблюдениях за изменчивостью в растениях и за тем, какие вариации смогут оказаться полезными, – несмотря на травму глаза, полученную в результате неудачного домашнего химического опыта. Чем больше он собирал образцов, тем сильнее оказывался зачарован огромным масштабом и сложностью проблем. Например, большинство из нас смотрит на поле колосящейся пшеницы и видит только волны янтарного зерна. Но растениеводы с пытливым взором, такие как Николай Иванович, могут уловить много варьирующихся признаков, отличающих один колос пшеницы от другого и указывающих на его ценность. Стебель (соломина) пшеницы может быть высотой от 30 до 120 сантиметров, и это существенно при оценке устойчивости к полеганию: способен ли стебель удерживать колос, не полегая. На стебле может быть семь – девять удлиненных зеленых листов, которые могут быть расположены почти вертикально или почти горизонтально; а иногда лист и вовсе тянется вниз. Расположение листа важно, когда растениевод рассчитывает, сколько растений поместится на конкретном пространстве. Более пристальное изучение стебля пшеницы, например под лупой, может выявить еще больше различий. У некоторых растений может быть опушение (волоски) на стыке листа и стебля, а у других их нет. У большинства колосьев пшеницы имеются ости, похожие на жиденькую растрепанную бородку, растущую из соцветия. Существует немало разновидностей безостых пшениц, они «безбородые»; похоже, что в относительно теплом климате остистость колоса связана с урожайностью. Растениеводы всегда ищут у растений признаки болезни, будь то мелкая желтая сыпь мучнистой росы или ржаво-бурые пятна на листьях, известные как стеблевая ржавчина. Если растение созревает, не заболев мучнистой росой или стеблевой ржавчиной, это может быть признаком генетической устойчивости к этим заболеваниям.
На последнем курсе «Петровки» Николай Иванович проходил практику на Полтавской сельскохозяйственной опытной станции на Украине. Там он ставил опыты по устойчивости овса, пшеницы и ячменя к заболеваниям, а на опытном поле «Петровки» – по иммунитету растений. Он окончил МСХА[42] весной 1911 года с дипломом ученого-агронома первого разряда, хотя его дипломная работа отражала детское пристрастие к зоологии: лягушкам и прочим скользким тварям в прудах на Средней Пресне. Его первая публикация, в основу которой легла дипломная работа, называлась «Голые слизни (улитки), повреждающие поля и огороды в Московской губернии». Он был расстроен из-за «неприятия экзамена по животноводству», но воодушевление при мыслях о будущем взяло верх: «Сейчас под влиянием минуты неприятности я настроен очень скверно. И посему лишь завтра, полагаю, все проглянет в розовом тоне», – пишет он в дневнике[43].
По традиции российских вузов лучшие выпускники завершали образование стажировкой за рубежом. Вавилов продолжит учебу в Европе, в лабораториях Германии, Франции и Великобритании, и поедет туда не в одиночестве.
Слушательницы «Петровки» провожали взглядами красивого, статного, слегка застенчивого молодого человека в безупречном костюме, который торопился мимо них из аудитории в библиотеку, или на студенческие дебаты, или на дополнительные занятия по иностранным языкам.
Одна из вольнослушательниц обратила на себя его внимание. Звали ее Екатерина Николаевна Сахарова. Дочь управляющего предприятиями известного промышленника, Катя принадлежала к иному социальному кругу и была на год старше Николая. Она была не особенно привлекательной, зато чрезвычайно серьезной и даже суровой, и Николая заинтересовала не столько ее внешность, сколько эрудиция. Катя окончила Московскую женскую гимназию № 4 с «одобрительным аттестатом об успехах в науках и о поведении» и с «отличными и весьма хорошими» оценками по русскому языку и словесности, литературе, французскому, немецкому, педагогике, истории, географии, математике и естествоведению[44].
