В 1932 г. для Кольцовского института возникла угроза его перестройки-ликвидации. Николай Константинович обратился к Сталину, через посредство Горького, с которым он был знаком еще во время стажировки в Неаполе. Ликвидаторов убрали. В результате удалось перестроить рабочие порядки и продолжить труды института. В 30-е годы институт признавался одним из центров мировой биологии. Директор пригласил своего одарённого ученика, 25-летнего Н. П. Дубинина, чтобы тот возглавил институтских генетиков. В 1933 г. появляется работа Кольцова «Проблема прогрессивной эволюции» в которой он дал и раскрыл её новую, молекулярную трактовку.
В 1934 г. Н. К. Кольцов опубликовал на русском и французском языках классическую работу «Генетика и физиология развития». Он рассматривал пути влияния окружающей среды на конечный облик организма. Экспериментальные работы учеников подтвердили новаторские представления учителя, ставшего основателем эпигенетики. Они получили ненаследуемые и наследуемые (мутации) изменения особей. В дальнейшем стержнем представлений современной эпигенетики станет кольцовское метилирование геномных молекул.
В середине 30-х годов Советский Союз вышел вперёд в изучении стратосферы. На стратостате «СССР-1-бис» на высоту 20 км, по предложению Н. К. Кольцова, были запущены подопытные дрозофилы. Кольцовцы вошли в число основоположников космобиологии. В это же время они добились больших успехов в пересадке конечностей и приживлении зубов у животных. Заметной отраслью в хозяйстве страны становилось шелководство и Кольцов начал опыты по регуляции пола у шелкопряда. Б. Л. Астауров и другие ученики успешно продолжили эту работу, получая тысячи продуктивных клонов, создав научное шелководство.
В институте развивалась генная инженерия. Перестройка хромосом позволила получать жизнеспособные искусственные виды дрозофил. Кольцовец М. А. Пешков первым в мире обнаружил у бактерий нуклеоиды. Так были названы аналоги истинного ядра в клетках высших организмов. Сотрудники продвигались в сторону выявления роли нуклеиновых кислот: в цитоплазме клеток, в тоже время Б. В. Кедровский обнаружил «кислые метаболиты» (информационную РНК). Ученики Кольцова проводили широкие поиски факторов, позволяющих получать ценные сорта растений. Среди них: традиционная гибридизация, кратное увеличение набора хромосом в геноме живой клетки, мутагенез. Наибольшие успехи были достигнуты на культурах вике посевной и гречихе.
Кольцовец В. С. Кирпичников и его группа добились больших успехов в селекции карповых рыб. Впоследствии он, создав отечественную школу генетики рыб, получит мировую известность. Командированный в Германию Н. В. Тимофеев-Ресовский, развивая представления учителя, стал классиком мировой радиобиологии и эволюционных исследований. После войны его выдвинули на Нобелевскую премию. И. А. Рапопорт обнаружил химические мутагены. Он тоже стал нобелевским номинантом, а позже лауреатом Ленинской премии.
В 1937 году в Москве должен был пройти 7-ой Международный генетический конгресс, где академику ВАСХНИЛ Н. К. Кольцову, отводили часовую лекцию. Конгресс мог стать витриной достижений советских генетиков, однако последователи Т. Лысенко сумели сорвать проведение мероприятия в СССР и конгресс состоялся в Эдинбурге в 1939 году, но без участия российских делегатов.
Первоначально была нарушена структура института экспериментальной биологии, а затем преследование коснулось всех сторонников теории гена вообще. Николай Константинович мужественно сопротивлялся от попытки вульгаризации биологии со стороны Лысенко и Презента, и отказался публично отречься от своих взглядов. В результате в 1938 году институт был передан из системы Наркомздрава РСФСР в Академию наук СССР, а также реорганизован и переименован в институт цитологии, гистологии и эмбриологии. На следущий год Н. К. Кольцов был снят с должности директора. Николаю Константиновичу и его супруге Марии Полиектовне оставили в институте лишь маленькую лабораторию. В январе 1939 года газета «Правда» назвала Н. К. Кольцова «лжеучёным». Президиум АН СССР создал комиссию (1939) для изучения «лженаучных извращений» в институте экспериментальной биологии. В последний год жизни уволенный от всех должностей учёный был вынужден наблюдать, как разрушается его институт. Но время противостояло лженаучным теориям Т. Лысенко и отечественная школа экспериментальной биологии впоследствии смогла их окончательно преодолеть.
После ареста Н. И. Вавилова в 1940 году Николай Константинович неоднократно допрашивался как свидетель по его делу, но нужных обвинителям показаний он не дал. С конца ноября 1940 года супруги Кольцовы были в командировке в Ленинграде: чтобы прочитать доклад «Химия и морфология» в юбилейном заседании Московского общества испытателей природы. В гостинице, за ужином Николай Константинович отравился, что привело его к смерти. Вскоре, вслед за ним ушла из жизни и его супруга, Мария Полиектовна.
Имя Н. К. Кольцова, в мае 1975 года, было присвоено Институту биологии развития АН СССР, организованному в 1967 году его учеником Б. Л. Астауровым. Посёлок Новосибирской области носит имя Николая Константиновича это первый наукоград Кольцово, где расположен крупнейший за Уралом научный центр вирусологии, биотехнологии и молекулярной биологии «Вектор».
Н. В. Тимофеев-Ресовский
(19001981)
Отечественный ученый Николай Владимирович Тимофеев-Ресовский, биолог, генетик один из основоположников популяционного и радиационного направлений в генетике, автор учения о микроэволюции, прототип героя романа Даниила Гранина «Зубр».
Вклад Николая Владимировича в области эволюционной и радиационной генетики с её проблемами микро-эволюции, молекулярной биологии, биофизики признан во всём мире.. Научно-исследовательская деятельность Н. В. Тимофеева-Ресовского в предвоенной Германии внесла фундаментальный вклад в генетику развития, её генетических популяций, а также в основу радиобиологии, радиоэкологии и в создание основных положений современной радиационной генетики.
О его влиянии на свои идеи подтвердили: крупнейший физик-теоретик Эрвин Шредингер и первооткрыватель структуры ДНК Джеймс Уотсон Если структура гена изменяется под воздействием ионизирующего излучения (то есть такого, которое выбивает из атомов электроны), значит, сам ген должен быть молекулой.
Это предположение сделал его учитель Н. К. Кольцов, а над проверкой гипотезы стал работать Н. В. Тимофеев-Ресовский. В 1930-х годах совместно с будущим лауреатом Нобелевской премии Максом Дельбрюком, Николай Владимирович развивая идеи Н. К. Кольцова, создал первую биофизическую модель структуры гена и предложил возможные способы его изменения. Так Н. В. Тимофеев-Ресовский стал тем звеном, которое через десятилетия и континенты напрямую связал кольцовские идеи о строении гена со знаменитой спиральной моделью ДНК.
В 1934 году Николай Владимирович впервые высказал идею, что ионизирующее излучение не только порождает лучевую болезнь, но и вызывает невидимые изменения наследственного аппарата, которые могут проявиться у отдалённого потомства.. Вместе с коллегами, немецкими физиками Карлом Циммером и Максом Дельбрюком, он опубликовал в 1935 году знаменитую работу «О природе генных мутаций и стуктуре гена», где ученые обосновывали примерные размеры гена. Этот труд вполне мог претендовать на Нобелевскую премию, а также заложил бы основу для новых, гораздо более резонансных открытий. В работе были описаны опыты по облучению мух-дрозофил: строго измеренным дозам облучения соответствовала конкретная величина мутаций.
Николай Владимирович Тимофеев-Ресовский,
он создал первую биофизическую модель структуры гена, связал идеи Н. К. Кольцова о строении гена со знаменитой спиральной моделью ДНК, разработчик популяционного и радиационного направлений в генетике,автор учения о микроэволюции
Результаты исследований полностью подтвердили гипотезу, что ген это крупная молекула, которая изменяется под действием излучения. А сопоставив данные на входе и выходе (то есть изменения в генах) с известными моделями действия рентгеновского излучения на вещество, ученые смогли оценить и размер молекулы. Но главное они доказали, что ген имеет биофизическую природу, то есть подчиняется законам квантовой физики.
Этой идеей в дальнейшем заинтересовался физик Эрвин Шредингер и использовал её в своей книге «Что такое жизнь с точки зрения физики» (1944). Книга стала очень популярной в среде ученых, и заинтересовала орнитолога Джеймса Уотсона и физика Френсиса Крик: в 1953 году ими была открыта структуру этой молекулы. А в интервью для журнала «Химия и жизнь» (1988) Уотсон признался: «Если Лурия и Дельбрюк мои отцы в науке, то Тимофеев-Ресовский мой дедушка».