В результате начавшегося конфликта руководитель Кольцова профессор Мензбир отстранил своего ученика от проведения всех практических занятий, а в 1909 году вообще лишил возможности преподавать в Московском университете.
В это же время Кольцов пережил безответную любовь, сильно сказавшуюся на нем. Только напряженная работа на Неаполитанской и Виллафранкской биологических станциях отвлекла его от переживаний.
В Италии он продолжил «Исследования о форме клетки».
Над этим многотомным исследованием он работал практически всю жизнь.
К нему естественно примыкали такие работы, как «К вопросу о клеточной форме» (1912), «Физиологический ряд катионов» (1912), «Влияние водородных ионов на фагоцитоз у пресноводных сувоек» (1915), «Физико-химические основы раздражимости пигментных, мускульных и железистых клеток» (1929), «Искусственный партогенез у тутового шелкопряда» (1932).
К «Исследованиям о форме клетки» Кольцов подошел с ясным представлением того, что физическая масса любой живой клетки состоит в основном из полужидкой цитоплазмы. Значит, считал он, сама форма клетки должна определяться наличием неких эластичных нитей или твердых обручей. В известных опытах Плато, экстраординарного профессора Гентского университета, капля масла в жидкости всегда принимала форму шара, значит, если стягивать шары клеток некими «обручами», можно получить самые разнообразные формы. Отталкиваясь от опытов профессора Плато и применяя физические и химические воздействия на клетку, Кольцов действительно выявил массу сложных структур, определяющих форму изучаемых клеток. В работе «О формоопределяющих эластических образованиях в клетках» он сформулировал принцип, впоследствии так и названный – «принципом Кольцова»: чем более мощными и прочными являются различные эластические образования внутри клетки, тем сильнее клетки отходят от шарообразной формы.
Вернувшись в Россию, Кольцов получил место преподавателя в Московском Народном университете имени Шанявского. При этом же университете работали различные лаборатории, в том числе биологическая. Последней Кольцов руководил с 1913 по 1917 год. К тому времени работы Кольцова принесли ему известность в научных кругах. Кандидатура Кольцова была выдвинута в действительные члены Российской Академии наук. Но поскольку условия приема требовали обязательного переезда в столицу, Кольцов снял свою кандидатуру. В Москве он преподавал на Высших женских курсах, работал в биологической лаборатории, здесь же работали его ученики и единомышленники. В итоге он был избран членом-корреспондентом Академии наук и остался в Москве.
Бурные революционные годы не прошли мимо Кольцова.
Однажды он был арестован сотрудниками ЧК. Несколько суток ученый провел в камере, ожидая расстрела, но вовсе не впал в уныние. Размышления, которым он предавался, вылились позже в небольшую работу – «К физиологии исхудания».
Кольцов прекрасно понимал, что лежащей в руинах голодной, холодной стране крайне необходимы знания. Он пользовался любой возможностью для того, чтобы донести знания до самой широкой части населения. В одном из радиовыступлений он сказал:
«…Довольно широко распространено убеждение, что наука противополагается жизни. Жизнь с ее повседневными заботами и интересами течет сама собой, а наука, отрывающая человеческий ум от этих мелких запросов текущего дня, стоит где-то над жизнью, вне ее. Мысль ученого занята каким-то сложными, выспренними задачами, недоступными для понимания каждого обыкновенного человека, а в житейских вопросах он совсем беспомощен, теряется. Народный юмор подхватил эту оторванность ученого от жизни и зло, а иногда и довольно метко подчеркнул ее в художественных образах. Наш русский Петрушка и его родной старший братец, герой итальянской народной комедии Пульчинелла, издеваются над ученым доктором и всегда умеют оставить его в дураках. В народных баснях ученый говорит высокопарным языком о непонятных предметах, и только тогда, когда попадает в беду – падает в яму, – вспоминает, что надо говорить по-людски, как все говорят, для того чтобы его поняли и выручили из беды. Лев Николаевич Толстой в период своего опрощения издевался над учеными бездельниками, которых должен кормить и поить мужик, чтобы они занимались никому не нужными вещами. Толстой в этот период жизни был склонен признавать за настоящий труд только тяжелую физическую работу горбом и руками. Чтобы осмеять умственную работу, он в одной сказке вывел такого умника, который пытался работать головой, колотя ею об стену. И, конечно, из такой работы ничего не выходило. Он издевался над учеными, которые собирают всяких мушек и таракашек или рассматривают в микроскоп клеточки и всякие штучки, находящиеся в клеточках, вместо того, чтобы пахать землю, собирать хлеб и делать добро людям. Все это говорилось и писалось за много лет до нашей революции, которая произвела резкий переворот в сознании народных масс. Говорят, науки бывают разные: науки практические, или прикладные, нужные для практической жизни, и науки отвлеченные, без которых можно обойтись. Никто не станет смеяться над инженером, строящим завод. Но почему не посмеяться над астрономом, считающим звезды, или рассеянным математиком, вечно вычисляющим что-то непонятное, или над биологом, рассматривающим в микроскоп какие-то клеточки или козявок?
Но нет наук теоретических и прикладных.
Есть только одна наука и применение ее в практической жизни».
В другой статье, посвященной совершенно конкретным вопросам развития сельского хозяйства, Кольцов писал:
«…Каждый крестьянин должен знать основы обмена веществ у растений, ибо иначе он не поймет, зачем нужно бросать в землю фосфориты, известь или селитру, и советы агронома будут иметь для него такое же значение, как заговоры знахаря. Каждый крестьянин должен знать, как человек и его домашние животные заражаются эхинококком, иначе он, по-прежнему отказываясь есть противную, с пузырями печень убитой им коровы, будет скармливать ее собакам и тем распространять тяжелое заболевание. Он должен знать начала микробиологии, чтобы убедиться в необходимости стерилизовать посевные семена формалином, что поднимает урожайность на несколько процентов. Он должен уметь различать по крайней мере некоторых вредных насекомых и знать их биологию, так как на своем поле он один может заметить их первое появление. Мы ведем борьбу за электрификацию и химизацию страны, но для огромных масс нашего крестьянского населения нужна в первую очередь биологизация».
Еще до революции, в 1916 году, по инициативе Кольцова в Москве был создан Институт экспериментальной биологии.
В 1917 году Кольцова избрали его директором.
Начинавший в эпоху, когда биология была, в основном, описательной, Кольцов остро чувствовал необходимость именно экспериментального, доказательного подхода к биологическим проблемам. В первые годы Институт экспериментальной биологии занимал всего три комнаты, но в 1920 году, с включением его в систему советских научно-исследовательских учреждений, территория института и его штат были резко расширены. Кстати, Кольцов жил прямо при институте. Дверь из его квартиры вела прямо в рабочий кабинет и в лаборатории.
В 1918 году Кольцов был избран профессором Второго Московского университета, а чуть позже – Первого. С 1919 года он – директор Центральной станции по генетике сельскохозяйственных животных Наркомзема РСФСР. С 1920 года – председатель Русского евгенического общества.
Заинтересовался евгеникой Кольцов еще в дореволюционные годы.
Главной задачей евгеники он считал изучение наследственности человека.
«…Нам важно понять, – писал он, – откуда возникли те психические способности, которые проявляет при жизни выдающийся человек. Мы легко убеждаемся, что среда, в которой он развивался и работал, полученное им воспитание и образование, а также и экономические условия бывают весьма различны: при тех же внешних условиях одновременно с гением развивались и работали тысячи его современников, но огромное большинство их ничем или почти ничем не проявило себя и не оставило потомству памяти о себе. Причиной этого является, конечно, разнообразие психических задатков, с которыми рождаются разные люди, очевидно столь же различные по врожденным способностям, как по окраске волос, росту, здоровью и другим физическим признакам. Прошли те времена, когда не только наивные обыватели, но и глубокие мыслители выражали уверенность, что гениальная одаренность отдельных личностей представляет собою какое-то мистическое свойство, резко отличающее их от всех других людей, – „дух святой“, таинственно сходящий на немногих избранников и пророков. Гений обязан своим происхождением счастливой и редкой комбинации наследственных психических задатков».
В Русском евгеническом обществе, председателем которого был избран Кольцов, активное участие принимали такие крупные ученые, как антрополог В. В. Бунак, медики А. И. Абрикосов, Г. И. Россолимо, Д. Д. Плетнев, биологи А. С. Серебровский, Ю. А. Филипченко. Огромный интерес к Обществу проявляли нарком здравоохранения Н. А. Семашко и писатель М. Горький, что, несомненно, способствовало если не процветанию, то развитию Общества. Глубокая увлеченность предметом время от времени подталкивала Кольцова к высказываниям, которые его противники незамедлительно истолковывали самым нежелательным образом:
