Большое впечатление на братьев произвела революция 1905 года. Как раз в это время семья переехала на Среднюю Пресню и оказалась в самой гуще событий. Дети стали свидетелями вооруженного восстания рабочих Трехгорки и его кровавого подавления.
Вот фрагменты воспоминаний самого Сергея Ивановича: «Мне четырнадцать лет, вместо понимания какое-то расплывчатое пятно. В школе игра в революционеров. Я пишу устав какого-то кружка и стряпаю, ничего не понимая, статью о социализме... Дома тоже ничего не понимают ни отец, ни мама. Пускают нас, куда хотим, на все демонстрации и митинги. Похороны Баумана. Растянулись на всю Москву... Дома сестры играли на рояле «Вы жертвою пали». Потом много раз ходил на Ваганьково на могилу Баумана... уносил с венков ленточки и цветочки... Родители заняли позицию невмешательства... Школу распустили. Начали строить баррикады... В постройке я принимал деятельное участие. Строили частично из нашего нового забора... Я вдобавок разорвал еще календарь с изображением царской семьи... Мама вышла на крыльцо, и осколок шрапнели свалился около нее. Этот осколок до сих пор хранится у меня в Ленинграде... Брата Николая чуть не убили, когда он проходил по льду пруда у Горбатого моста... Спасался бегством... Восстание кончилось, началась расправа. Помню, прятали раненых и у нас дома, и в соседних домах. Прятали брошюры и прокламации. По домам ходили с обысками... Понимал я тогда в политическом отношении очень мало... Ненавидел черносотенцев... Но мое собственное отношение было неясно. Левый, строил баррикады, рвал царские портреты, прятал прокламации, но все это было еще детской игрой... моя левизна и демократизм не переходили в политику, в ее жесткость и даже жестокость (объективную необходимость этого я всегда сознавал, но от мыслей к делу перейти не мог). Теперь это называют мягкотелостью. Из нее и проистекает моя органическая беспартийность. Революция 1905 года меня испугала. Я бросился в науку, в философию, в искусство. В таком виде и подошел к 1917 году».
Так или иначе, происшедшее оставило глубокий след в сознании братьев. Не случайно после Октябрьской революции Николай и Сергей безоговорочно встали на сторону Советской власти и самоотверженно работали на благо молодого Советского государства.
С детских лет Сергей знал великое множество стихов, с большим мастерством декламировал. Его любимыми поэтами были Пушкин, Баратынский, Тютчев, Фет, Блок, Гете. Из прозаиков выделял Достоевского. Сочинения мальчика на литературные темы приводили учителей в восторг. Сергей Иванович писал: «Вижу, что с первого класса я начал выделяться особым складом мысли и литературными способностями». В юношеском возрасте его стали занимать философские проблемы, не оставался он равнодушен и к искусству.
Подражая брату, Сергей организовал в пятом классе ученический кружок, который просуществовал до окончания училища. На его заседаниях заслушивались и обсуждались доклады о литературе, искусстве, философии, политике. Сергей не только постоянно вел заседания, но и чаще всего был основным докладчиком. Став взрослым, вспоминал: «Вывозить приходилось мне. Я писал рефераты о Толстом, Гоголе, Тютчеве, Махе, о декадентах, о самоубийствах как общественном явлении».
Большую роль в воспитании художественного вкуса Сергея сыграл преподаватель рисования и чистописания Иван Евсеевич Евсеев. Этот одинокий человек был педагогом от бога. Он очень любил своих учеников, видел смысл жизни в их воспитании. Сергей Иванович писал: «Это был редкостный человек, оказавший на меня, да и на многих, основное влияние... Таким людям надо ставить памятники... Я стал подлинным другом Ивана Евсеевича».
Одним из средств эстетического развития Евсеев считал экскурсии. Он тщательно готовился к каждой из них, проводил с учениками предварительные беседы о тех местах, которые они намеревались посетить. После осмотра достопримечательностей устраивался обмен мнениями. Ученики делали подробные записи об экскурсиях. Такие записи вошли в систему.
Позднее в юношеском дневнике Сергей записал: «Был в Михайловском и Тригорском, у истоков пушкинской лиры. Пушкин стал мне родным, это не Гете и Шекспир, это дорогой Александр Сергеевич. Знаю, что все преувеличено, но Пушкина люблю, его фразы стали законом. Кругом обычная чепуха... и рядом святая святых русской красоты и духа — Пушкин».
Он восклицает: «Для меня Пушкин — вечная надежда. «Когда я буду погибать», я, быть может, одной рукой схвачусь за евангелие, другой, несомненно, за творения Пушкина»...
Евсеев устраивал в училище вечера, где его молодые друзья выступали с рассказами об экскурсиях с показом фотографических снимков. Особенно запомнилась Сергею большая выставка в актовом зале училища, посвященная В. А. Жуковскому и Н. В. Гоголю, которую И. Е. Евсеев устроил с помощью директора училища Константина Николаевича Козырева (Сергей учился тогда в первом классе). Выставка получила общемосковское звучание, а десятилетний Вавилов написал тогда свой первый литературный труд под названием «Впечатления от выставки», пестревший фразами типа: «Картина произвела благоприятное впечатление».
Иван Евсеевич ездил с учениками в Петербург, Киев, Кострому, Новгород, Саратов, Ярославль, в Крым, водил их по музеям и выставкам Москвы, сопровождая эти походы увлекательными пояснениями.
Одноклассник Сергея Вавилова Борис Михайлович Себенцев впоследствии писал: «Живо представляю в своих воспоминаниях юного, молодого и зрелого Сережу. Вот он в актовом зале Усачева-Черняевского института[1] читает доклад-лекцию о киевском Владимирском соборе (после нашей экскурсии в седьмом или восьмом классе). Так проникновенно-художественно дает образ васнецовской Богоматери, что «туманная картина» ярко оживает в представлении слушателей».
Усилия Ивана Евсеевича Евсеева не пропали даром. «Каждого ученика он знал доподлинно, — вспоминал Сергей Иванович, — и вложил многим в душу то, что они и теперь, в 60 лет, отчетливо помнят (многие мне об этом говорили)». Сам Сергей Иванович поражал окружающих глубиной познаний в области живописи и архитектуры. Нет сомнения в том, что основы интереса и любви к искусству были заложены самоотверженным школьным учителем.
Большое влияние на формирование мировоззрения Сергея Ивановича оказала работа Владимира Ильича Ленина «Материализм и эмпириокритицизм», которую юный Вавилов с карандашом в руках изучил в 1909 году по первому изданию, выпущенному под псевдонимом В. Ильин. По-видимому, знакомство с этим произведением усилило живой интерес Сергея к философским проблемам естествознания, не оставлявший его на протяжении всей жизни.
В двенадцать лет у Сергея пробудилась страсть к собиранию редких книг, а несколько позже — к коллекционированию трудов классиков естествознания. Он становится постоянным посетителем букинистических лавок и книжных россыпей у китайгородской стены, на Сухаревке (ныне Колхозная площадь) и на Моховой (ныне проспект Маркса), где среди груд макулатуры иногда удавалось раскопать редчайшие издания. Так, он выискал и приобрел книжку Отто фон Герике «Experimenta nova...» с описанием экспериментов со знаменитыми магдебургскими полушариями, а также одну из работ Майкла Фарадея с автографом автора.
Любовь к книгам осталась на всю жизнь. Сергей Иванович собрал уникальную библиотеку, насчитывающую около тридцати семи тысяч томов. Тут были и обширнейшая Пушкиниана, и полные собрания сочинений Фета и Тютчева, и разных лет бесчисленные издания «Фауста» Гете. В библиотеке Сергея Ивановича особенно много книг по истории естествознания, среди которых немало редчайших изданий, начиная с XVI века. Приобретенные книги Сергей Иванович внимательно изучал. Юношеская любовь к старым изданиям вылилась в глубокий интерес к истории науки.
Когда Сергею исполнилось девятнадцать лет, он сделал в дневнике попытку самоанализа, полностью воспроизведенную в его воспоминаниях: «До десяти лет, до поступления в школу, был я ребенком трусливым, одиноким, мистиком, мечтателем. До пятнадцати лет был... опять мистиком, мечтавшим об алхимии, чудесах, колдунах, любящим играть в магию, много и без толку читавшим и глубоко верующим. С. 1905 года я стал себя понимать, сначала грубо и странно; пытался сделаться поэтом, философом, миросозерцателем и стал выделяться среди других. Я узнал, точнее, перечувствовал и пессимизм, и оптимизм, и радость, и отчаяние, и «научную религию». Моим первым учителем была книга Мечникова, но я никогда не интересовался чужой современной жизнью, хотя кругом все кипело».
Щедро одаренному природой юноше было нелегко определить свой жизненный путь — столь широк был круг его интересов. Как и Николая, его совсем не привлекала карьера торгового служащего. Наконец он объявил родителям свое решение — поступать на физико-математический факультет Московского университета. Иван Ильич был очень огорчен. Рухнула надежда приспособить к коммерческой деятельности хотя бы младшего сына. Натолкнувшись в свое время на упорное сопротивление Николая, он, однако, не настаивал на своем желании.
Воплощение в жизнь планов Сергея оказалось делом непростым. Коммерческое училище было специализированным учебным заведением, его выпускники не имели аттестата, свидетельствовавшего о получении классического среднего образования, и были лишены права поступления в университет. Перед ними лежало два пути: либо работать по специальности, либо продолжать учение в Коммерческом институте.
Чтобы держать экзамены в университет, необходимо было сдать в объеме гимназии латинский язык. Это обстоятельство повлияло на судьбу Николая. Его первоначальной мечтой была медицина. Однако, не желая терять времени на изучение латыни, он поступил в Петровскую сельскохозяйственную академию. Сергей учел опыт брата и начал загодя самостоятельно изучать латинский язык. Это потребовало большого напряжения. Занятия шли успешно. За год Сергей освоил шестилетнюю гимназическую программу. Хорошее знание латинского языка дало ему возможность впоследствии свободно читать в оригинале классические произведения М. В. Ломоносова и И. Ньютона.