Складывалось такое впечатление, что молодожены уже установили границы отношений: это будет дружба и моральная поддержка и прежде всего наука, а не любовь. Катя поддерживала мужа в минуты неуверенности в себе, а Николай дал ей то, чего ей не хватало, – семью и дом. Они поженились в Москве в 1912 году. На свадебной фотографии оба пристально смотрят в объектив; Николай выглядит настороженным и ранимым, а у Кати на лице написано безразличие, будто она участница какого-то действа, которое ей не по вкусу. Они оба не хотели шумихи вокруг свадьбы. Николай пытался скрыть ее от товарищей по «Петровке», но о ней стало известно одному из профессоров, который его «выдал» [52] . Вскоре молодая пара отбыла в Европу, к Уильяму Бэтсону, которого Николай Иванович выбрал своим вторым наставником. В этой поездке Вавилов сформируется как ученый, а Катя отдалится и от него, и от науки.

Николай Иванович не мог сдержать восторга, когда, прибыв в Ботанический институт при Кембриджском университете, он оказался допущен в святая святых мировой ботаники – личную библиотеку Чарльза Дарвина. Он листал бесценные книги европейских охотников за растениями XIX века, видел пометки Дарвина на полях и буквально ощущал, как продвигалась работа великого ученого. «По его библиотеке можно до некоторой степени проследить путь творчества великого исследователя, огромную кропотливую работу, предшествовавшую обобщениям», – писал Вавилов [53] .

Его восхитила широта охвата исследований Дарвина, изучавшего все культурные растения: «…кукурузу, овощные растения, плодовые, картофель, ягодные культуры, декоративные растения. ‹…› Тщательно он собирает сведения о числе сортов отдельных растений, приводя разительные для своего времени цифры; сорта роз уже в его время определяются тысячами. И особенно тщательно он исследует эволюцию размера плодов крыжовника, показывая, как от дикого крыжовника со средним весом одного плода 0,5 г культурные сорта путем селекции достигли 53 г». Дарвин «приводит замечательные примеры тыквенных… изумительную количественную амплитуду наследственной изменчивости в пределах одного и того же вида тыкв, выражающуюся в тысячах раз по размеру плода». Высоко оценив возможность познакомиться с этой библиотекой, Вавилов отметил, что Дарвин «в шутливой форме… называл себя миллионером фактов» [54] .

Начиная с 1913 года молодой русский агроном путешествовал по Европе, стремясь познакомиться с состоянием науки в других странах. За двадцать стремительно пролетевших месяцев Вавилов побывал в библиотеках и лабораториях наиболее прогрессивных биологов Англии, Франции и Германии. Во время каждого визита он предъявлял рекомендательные письма своего наставника Роберта Регеля, который пользовался репутацией ведущего садовода России. Эти рекомендации открывали Вавилову двери не только выдающихся теоретиков новой науки генетики, но и практиков, воплощавших эти теории, улучшая сорта растений.

В общении с великими генетиками того времени Николай Иванович познакомился с текущими представлениями о проблеме наследственности и изменчивости, ключевой для всей биологии. Молодой Вавилов жадно впитывал знания, и, хотя был на целое поколение моложе собеседников, они относились к нему как к равному. Путешествуя от одной известной лаборатории к другой, молодой русский ученый с воодушевлением ждал встреч с властителями дум европейской биологии. При этом ему не терпелось вернуться домой, поднимать русскую биологию на тот же уровень.

В Великобритании Вавилов работал с Уильямом Бэтсоном, самым энергичным сторонником Менделя и главным действующим лицом в переоткрытии его законов на рубеже столетий. Хороший знаток классической филологии, Бэтсон придумал новый термин – «генетика», от греческого genn'ao «порождать» [55] – и так дал название новой науке. В Германии Вавилов побывал у восьмидесятилетнего естествоиспытателя Эрнста Геккеля – первого ученого, объявившего, что ядро клетки содержит материал (он не называл его генами), который служит основой наследственности. Но Геккель считал, что главную роль в механизме наследственности путем передачи последующему поколению признаков, приобретенных организмом в течение жизни, играла цитоплазма (вещество, которое окружает ядро клетки), то есть разделял теорию Ламарка.

Благодаря связям Регеля Вавилов также познакомился с учеными-практиками, которые пользовались новыми теориями для выведения новых, улучшенных сортов растений. В Кембриджcком университете Николай Иванович работал под руководством Роуланда Биффена, который первым применил законы Менделя для совершенствования сельскохозяйственных культур, впервые продемонстрировав, как в соответствии с этими законами передается устойчивость растений к болезням. Биффен также указал, что этот процесс контролируется «факторами наследственности», которые несут хромосомы [56] .