В первое из трех учебных заведений Вавилова привлек его же научный руководитель П. П. Лазарев, который в начале революции был здесь профессором. Поступив сюда в восемнадцатом году, Сергей Иванович поначалу выполнял скромные функции преподавателя практикума и помогал Лазареву на лекциях.
Вавилов очень гордился этой своей работой и часто вспоминал о ней впоследствии. Он относился к ней с такой же серьезностью, как много лет спустя к обязанностям президента Академии наук. Сергей Иванович принял активное участие в полной реорганизации физического практикума, который в те времена был поставлен в училище из рук вон плохо. Сам опытный экспериментатор, он разработал много новых практических задач и составил к ним описания.
Вскоре он стал доцентом Высшего технического училища, затем и его профессором. В старейшем высшем техническом учебном заведении Москвы он до 1927 года читал два курса: по общей физике и по теоретической светотехнике. Кроме того, руководил там дипломным проектированием нескольких студентов, оканчивавших по специальности светотехника.
Работа вчерашнего лебедевца и в области теоретических физических исследований и одновременно по подготовке инженерных кадров прекрасно отражала дух молодой советской науки, ее связь с жизнью.
Любопытно, что как раз в то время, когда Вавилов обучал будущих станкостроителей и мостовиков, другой известный теоретик, профессор математики Гёттингенского университета Давид Гильберт, выступая в Ганновере на конгрессе инженеров, заявил: «Приходится слышать разговоры о враждебности между учеными и инженерами. Я не верю в это. Я действительно твердо убежден в том, что это неправда. Ничего подобного и не может иметь места, потому что ни те, ни другие не имеют ничего общего между собой».
Вавилов говорил своим студентам нечто прямо противоположное. Свою позицию в вопросе о взаимоотношении науки и производства Сергей Иванович выразил однажды перед студентами словами древнего персидского поэта Саади:
«Кто учился наукам и не применяет их, похож на того, кто пахал, но не сеет».
Именно в МВТУ Сергей Иванович предложил одному студенту следующую тему для дипломного проекта: «Использование ультрафиолетового излучения ртутных ламп для получения с помощью люминесцирующих веществ видимого света». Руководство этим студенческим проектом можно причислить к первым работам Вавилова, с которых начались его широкие исследования, приведшие впоследствии к созданию люминесцентных ламп.
Работа в МВТУ приносила Сергею Ивановичу большое удовлетворение. Но первое свое профессорское звание он получил не там и не в университете, а в Московском зоотехническом институте. Это произошло осенью 1920 года.
Молодой зоотехнический институт был создан на базе Сельскохозяйственной школы — старинного среднего учебного заведения.
И здесь Сергей Иванович старался дать студентам максимум возможного. Правда, работать в этом институте приходилось значительно труднее, потому что физика у зоотехников считалась предметом вспомогательным. На нее отводилось ограниченное число часов. Более чем скромное оборудование физического кабинета, предназначенного для нужд средней школы, не могло удовлетворить требовательного преподавателя. В довершение всего у Вавилова не было лекционного ассистента. Так что профессор должен был готовить сам демонстрации, возможные при наличных скудных средствах.
Но молодой профессор находит выход. Он не выбрасывает из программы сложных вопросов физики. Он рассказывает и зоотехникам о всех важных новых веяниях науки. Не забываются даже теория относительности и теория квантов. Для того чтобы лектора могли понять и неподготовленные слушатели, Сергей Иванович пользуется наглядными и доходчивыми образами, стараясь обходиться, где возможно, без громоздкого математического аппарата.
Н. П. Дубинин в воспоминаниях о С. И. Вавилове: «Лекции С. И. Вавилова в зоотехническом институте носили особый характер. Он хотел, чтобы его слушатели почувствовали самый дух новой науки, и излагал успехи радиотехники, теорию относительности и теорию световых квантов, избегая при этом недоступного студентам-зоотехникам сложного математического аппарата. Уже тогда я был очарован его серьезной вдумчивостью, существованием того очевидного громадного духовного мира, который скрывался за этим сдержанным, необычным обликом».
Не занятия ли в зоотехническом институте привили физическому оптику вкус к популяризации научных знаний, послужили первым стимулом к созданию им впоследствии блестящих произведений о физике, доступных всем?