Né à Moscou dans l’Empire russe, il grandit au milieu de rapides transformations industrielles et de troubles politiques. Le soutien familial et une solide scolarité éveillèrent très tôt sa fascination pour les plantes et l’agriculture pratique.

Il commence sa formation à l’Institut agricole de Moscou, étudiant la botanique, l’agronomie et la phytopathologie. L’institut le met en contact avec la recherche de terrain et avec l’urgence des échecs de récolte en Russie.

Aux côtés d’agronomes et de phytopathologistes russes, il étudie la façon dont les cultures résistent aux maladies fongiques et aux ravageurs. Ces travaux le conduisent vers la génétique comme explication de la résistance héréditaire chez les plantes.

Il se rend dans des laboratoires de premier plan pour apprendre la génétique moderne et les sciences des plantes, notamment dans des travaux associés à William Bateson en Grande-Bretagne. Cette expérience renforce son attachement aux méthodes mendéliennes et à l’expérimentation rigoureuse.

En pleine Première Guerre mondiale, il mène des travaux de terrain en Perse afin d’étudier la diversité des cultures et la résistance aux maladies dans des environnements difficiles. Il collecte des semences et des observations qui façonneront plus tard ses idées sur les motifs géographiques de l’hérédité.

Les révolutions de Février et d’Octobre bouleversent les institutions russes, mais il continue la recherche et l’enseignement malgré les pénuries et l’incertitude. Il soutient que la sélection scientifique et la diversité des semences sont essentielles pour nourrir un État fragile.

Il obtient un poste académique de premier plan et organise des études de sélection et de phytopathologie visant à améliorer les rendements céréaliers. Ce travail relie la génétique à l’agriculture pratique, en phase avec la reconstruction d’après-guerre et les objectifs de sécurité alimentaire.

Il propose que des espèces apparentées présentent des ensembles parallèles de variations héréditaires, aidant les sélectionneurs à prévoir des caractères utiles d’une culture à l’autre. Cette idée devient un puissant principe d’organisation pour la génétique comparative et la sélection.

Il contribue à transformer des instituts de recherche végétale en centres coordonnés de collecte et de préservation de la diversité mondiale des cultures. À Leningrad, le stockage et le catalogage systématiques des semences posent les bases de l’une des plus grandes banques de gènes au monde.

En synthétisant les données des expéditions, il affirme que l’agriculture a commencé dans des régions géographiques précises à la diversité exceptionnelle. Ce cadre guide la collecte, la conservation et la sélection en indiquant des zones majeures comme les Andes et l’Éthiopie.

Avec ses équipes, il rassemble des variétés de blé, de légumineuses et de fruits à travers des paysages agricoles méditerranéens et des stations de recherche. Ces échantillons enrichissent les programmes soviétiques de sélection et soutiennent sa cartographie régionale de la diversité des cultures.

Alors que la collectivisation transforme l’agriculture, il affirme que des variétés résistantes et la diversité génétique comptent plus que les slogans. Il dirige des missions de collecte pour sécuriser des semences avant que les variétés locales ne disparaissent sous l’effet de changements politiques rapides.

Il défend la génétique mendélienne et la sélection expérimentale tandis que Trofim Lyssenko obtient un soutien politique pour des idées opposées à la génétique. Le débat scientifique devient de plus en plus dangereux, l’idéologie commençant à dicter ce qui est tenu pour « vrai ».

À l’Institut Vavilov, il supervise les chercheurs, le stockage des semences et les collaborations de sélection à travers l’URSS. L’institut devient un pôle mondial de la génétique des cultures, alors même que la Grande Terreur menace les scientifiques indépendants.

Alors que les arrestations se multiplient dans le monde académique, ses contacts internationaux et son insistance sur la génétique attirent l’attention. Des alliés disparaissent des instituts et la pression s’accentue pour qu’il approuve les affirmations de Lyssenko malgré des preuves contraires.

Il est arrêté pendant des travaux de terrain et accusé de sabotage et d’espionnage, des chefs d’inculpation fréquents dans les campagnes de sécurité de Staline. Les interrogatoires et l’emprisonnement l’écartent de la science, tandis que les politiques lyssenkistes renforcent leur contrôle sur la biologie.

Pendant le siège nazi, ses collègues de l’Institut protègent des milliers d’accessions de semences, refusant de consommer les collections comestibles malgré la famine. Leur sacrifice assure la survie d’une diversité génétique irremplaçable qu’il avait réunie.

Il meurt en détention soviétique après un long emprisonnement, affaibli par la malnutrition et des conditions sévères. Sa vision scientifique perdure grâce aux collections et aux théories qui ont ensuite façonné la conservation mondiale et la sélection végétale.