В это время доцент Петербургского университета Дмитрий Иванович Менделеев (он еще только вынашивал свое гениальное открытие — периодическую систему элементов) надумал завести в нескольких русских губерниях опытные поля. Менделеев собирался на этих полях проверить новые приемы агротехники, в том числе способы применения минеральных удобрений. Для работы на полях нужны были молодые ученые. Перебирая в памяти студентов, слушавших его лекции по химии, Менделеев остановился прежде всего на Тимирязеве и предложил ему провести лето в Симбирской губернии.
Климент Аркадьевич с радостью принял это предложение. И практика оказалась очень полезной для молодого ботаника. Тимирязев приобрел навыки исследований в поле, познакомился с земледелием в поволжской деревне.
Крохотные наделы крестьян и громадные массивы помещичьих земель. Соха, тощие урожаи. Нищета. А какие богатства может дать эта земля, если правильно пользоваться дарами природы, в первую очередь, самым великим даром — солнечным лучом! Еще в студенческие годы у Тимирязева возникла эта мысль — посвятить свою жизнь изучению солнечного начала жизни. Быть может, на симбирских полях мысль эта созрела окончательно? Во всяком случае, возвратясь из Симбирской губернии в Петербург, Тимирязев принялся мастерить прибор для изучения воздушного питания листьев. Видимо, под влиянием своей полевой практики молодой ученый стремился всячески упростить и облегчить прибор и назвал его походным.
В начале 1868 года в Петербурге заседал первый съезд русских естествоиспытателей и врачей. На этом съезде Тимирязев выступил с кратким сообщением о своем приборе. Делегаты съезда признали, что он весьма хорош: прост, удобен, легок, позволяет вести анализы газов, поглощаемых и выделяемых листом, с большой точностью. Потом прибор вошел в обиход ботаников: он был совершеннее всех устройств, применявшихся в ту пору ботаниками Западной Европы для изучения воздушного питания листьев.
Но дело заключалось не только в самом приборе. Молодой Тимирязев в своем коротеньком докладе на съезде начертал широкую программу исследований. Этой программы хватило не только ему самому на всю его жизнь, но и грядущим поколениям.
Вот что он сказал тогда о воздушном питании растений:
— Изучить химические и физические условия этого явления, определить составные части солнечного луча, участвующие посредственно или непосредственно в этом процессе, проследить их участь в растении до их полного уничтожения, то есть до их превращения во внутреннюю работу, определить соотношение между действующей силой и произведенной работой — вот та светлая, хотя, может быть, отдаленная задача, к достижению которой должны быть дружно направлены все силы физиологов.
О Тимирязеве заговорили: талант неоспоримый. И под давлением общественности университетское начальство решило послать молодого ученого за границу для подготовки к профессорскому званию. Послали, хотя и очень не хотелось — Климент Тимирязев давно уже числился в списках «смутьянов, забастовщиков и атеистов».
Еще в 1862 году Климент Тимирязев и его брат Василий были выгнаны из Петербургского университета за то, что отказались принять новые матрикулы. Матрикул — это ведь просто зачетная книжка студента; отчего же его не принять? А в том дело, что тогдашний министр просвещения граф Путятин велел отпечатать на матрикулах дисциплинарные правила для студентов. Одно из этих правил гласило: студентам категорически воспрещается участвовать в каких-либо сходках и кружках. Расписываясь в приеме матрикула, студент тем самым расписывался в том, что беспрекословно будет подчиняться полицейским правилам поведения, которые хитроумно подсовывались графом вместе с зачетной книжкой. Ни Климент Тимирязев, ни его брат не могли пойти на такое унижение: они выросли в семье, где свято чтили традиции декабристов, где зачитывались Герценом и Чернышевским. И таких непокорных студентов, как братья Тимирязевы, нашлось много.
Климента и Василия Тимирязевых вызвали в полицейский участок. Пристав сначала мирно уговаривал их принять матрикулы. Встретив твердый отказ, стал угрожать:
— В таком случае, господа, вы будете высланы из Петербурга по месту рождения!
Климент Тимирязев, с трудом удерживаясь от смеха, сказал приставу, что такую высылку очень легко осуществить. Место рождения братьев — Петербург, Галерная улица, близ Сенатской площади; а сейчас семья Тимирязевых проживает на том же Васильевском острове, где расположен университет и полицейский участок, куда их вызвали.
Попавший впросак пристав побагровел от злости и отослал молодых людей прочь. Затем он вызвал Аркадия Семеновича Тимирязева, отца «смутьянов», и потребовал от него поручительства, что его сыновья не будут появляться в стенах университета. Аркадий Семенович такое поручительство дал; он знал, что и без того ни Климент, ни Василий не пойдут в университет, будучи исключенными из него.
Лишь через год Климент Тимирязев вернулся в университет, но уже в качестве вольнослушателя. Так он и окончил курс — вольнослушателем…