A capo di un grandioso programma teso a far fronte alla grave situazioni agricola russa nei primi decenni del XX secolo, Vavilov partì dal presupposto che per migliorare i rendimenti delle colture agrarie fosse necessario arricchirne la base genetica e poi operare la selezione. Con il fine di scoprire, collezionare e conservare le basi genetiche di specie spontanee e coltivate per garantire alle generazioni future la “sicurezza alimentare”, guidò una serie di straordinarie spedizioni in tutto il mondo (G.P. Nahan, Where our food comes from, 2009).
In Russia il suo lavoro mise sotto una nuova luce le idee sull’origine delle piante coltivate permettendo lo studio della variazione del rapporto fra ambiente e piante, fra genoma e fenotipo “la possibilità di ogni progresso della conoscenza della fisiologia organica del vegetale è affidata in via primaria all’analisi del genotipo e al meccanismo di trasmissione ereditaria dell’insieme delle innumerevoli caratteristiche di cui si compone e che compaiono a livello fenotipico: i caratteri”. Vavilov come fondatore dell’Accademia di Lenin e presidente del VIRV, mise a disposizione di biochimici e selezionatori una grandissima quantità di materiale genetico e comparò le diverse tecniche di coltivazione messe a punto in altri sistemi agricoli di diversi paesi.

Se Lenin aveva premiato il suo lavoro, nonostante prevedesse anni di sperimentazioni, prima di selezionare una varietà interessante dal punto di vista produttivo, Stalin lo condannò. Vavilov fu oggetto di una pesante campagna diffamatoria iniziata nel 1931, da parte di un pupillo del regime staliniano: il biologo Lysenko, capace purtroppo di interpretare più le ragioni politiche che le leggi genetiche. Dal 1930 fio al 1940, a niente valsero i tentativi di difesa da parte di numerosi biologi e genetisti russi della validità e dignità scientifica del lavoro svolto da Vavilov e dal VIRV; nel 1940 fu arrestato, nel 1941 accusato, tra le altre cose, di cospirazione di “destra” e quindi condannato a morte. Vavilov morì nel 1942 nella prigione russa di Saratov. Morto Vavilov, Lysenko, considerato da molti pazzo e capace di crimini contro l’umanità (A.Papi, L’ideologia nella scienza: il caso Lysenko, Roma, 1998), indebolì gli studi di genetica classica divenendo così “il grande padre russo della biologia progressista”. Lysenko, come riportato dal grande fisico Andrey Sacharov (Memorie, 1990) fu poi accusato nel 1964, durante le elezioni del Presidente dell’Accademia delle scienze dell’URSS, di essere stato “responsabile del vergognoso ritardo della biologia sovietica nel campo della Genetica Scientifica […] e della persecuzione della scienza autentica e dei veri scienziati”.

Ciò segnò la sua definitiva condanna da parte della comunità scientifica russa e l’ufficiale riabilitazione di scienziati come N.I.Vavilov.