На третьем курсе института, в 1908 году, сбылась мечта Вавилова о путешествиях. Вместе с однокурсниками и преподавателями, Николай отправился в свою первую в жизни научную экспедицию на Северный Кавказ и Закавказье. В первую из… ста десяти, которые ему доведётся совершить за время своей недолгой жизни.

Впервые в жизни Николай познал такие желанные тяготы полевого исследования – жизнь в палатках, многокилометровые пешие переходы, возня с растениями в тёплой пыли горных троп, прохладные утренние зори, великолепные закаты… Он на всю жизнь заразился романтикой путешествий. В его судьбе счастливо сочеталась вот эта неуёмная жажда к перемене мест с любопытством учёного-исследователя, блистательное знание теории с превосходными навыками биолога-практика.

Вавилов умел создать обстановку лаборатории в самых невероятных условиях. Была бы палатка и пара ящиков от оборудования. И тут же появлялся удобный стол с микроскопом и лупой, с дневником экспедиции и керосиновой лампой, чтобы можно было работать вечерами.

Меньше всего он заботился о бытовых удобствах. Спал так же мало, как и дома. Со студенческих лет Вавилов взял за правило – ложиться, когда, действительно, хочется спать, и вставать с первыми лучами солнца, когда организму отдохнул и готов к новому рабочему дню. Был удивительно неприхотлив в еде. Настоящий странник от науки. И настоящий исследователь живой природы.

Своё последнее студенческое лето 1910 года Вавилов провёл в Украине – на опытной станции в Полтаве. Он приехал сюда в начале июня, а вернулся в Москву в самом конце августа. И эти летние месяцы считал едва ли ни самыми важными для своего будущего учёного-ботаника.

Проверив себя в кавказской экспедиции, в ходе которой была существенно пополнена коллекция растений сельскохозяйственного института и собраны растения для высадки в оранжерее, дендрарии и на опытном поле, Вавилов проверил себя и в качестве агронома. Два с половиной месяца он пестовал сельскохозяйственные посадки, наблюдал, проводил весь комплекс необходимых работ – словно примерялся к работе агронома, которая ему, горожанину, была вроде бы чужда. Но нет, он очень любил землю и растительный мир. И чем больше уходил в науку о растениях, тем больше она его манила.

Здесь, в Полтаве, он познакомился с будущей супругой – тоже студенткой сельскохозяйственного института (об этом поговорим отдельно). Здесь впервые задумался об иммунитете растений – о главном открытии всей жизни. Здесь же задался вопросом – что откуда из культурных сельскохозяйственных растений взялось.

Человек непоседливый, энергичный, Вавилов словно застывал в благостном наслаждении, копаясь в теплицах и на грядках. Его руки были постоянно перепачканы землёй. Он бережно трогал слабые росточки, вдыхал еле уловимый аромат цветущих растений, любил попробовать на вкус наливающийся зрелостью колосок. Он был суть от сути человеком земли и солнца.

На старших курсах института Вавилов уже работал, как профессиональный учёный. На заседаниях студенческого кружка любителей естествознания он выступал с полноценными научными докладами. Два из них известны – «Генеалогия растительного царства» и «Дарвинизм и экспериментальная морфология». Эти доклады очертили круг интересов молодого Вавилова. Его интересовало происхождение растений. Придёт время, и этот круг несколько сузится – Вавилов увлечётся происхождением культурных видов растений, их изменениями в ходе возделывания в разных регионах планеты и происхождение сортов. Эта работа будет иметь большой практический смысл, поскольку выявление диких предков современных культур позволяет проводить скрещивание с вырождающимися современными сортами и получать новые, в которых признаки древних, устойчивых к внешним воздействиям, растений сочетаются с признаками полученных в ходе многолетней селекции сортов.