Очень скоро выяснилось, что вести работу можно, только зная основные законы физической химии" (5).
Кольцову было в то время 30 лет. В таком возрасте можно делать самые смелые расчеты на много десятков лет. Но смелости молодого ученого, замахивающегося на перечисленные выше задачи, можно было позавидовать: ведь науки физико-химии просто не существовало. Ее нужно было создать на пустом месте, и именно этим он и занялся. При этом он не делал громких заявлений, не называл свои гипотезы законами, не трубил о них на всех перекрестках, не прибегал к защите вождей страны и мира, не будоражил никого своими прозрениями. Как был в мальчишестве, так и остался до конца дней спокойным, застегнутым на все пуговицы и строгим к себе и к другим первопроходцем неизведанных до него экспериментальных полей и создателем истин совсем не очевидных.
Физико-химические эксперименты Кольцова привели к открытиям мирового масштаба — обнаружению в 1903 году "твердого клеточного скелета", казалось бы, в нежнейших клетках. До него ученые считали, что клетки принимают свою форму в зависимости от осмотического давления наполняющего клетку содержимого. Кольцов оспорил этот основополагающий вывод и вывел новый принцип, согласно которому, чем мощнее и разветвленнее различные структуры каркаса, удерживающего форму клеток, тем больше эта форма отходит от шарообразной. Он предложил термин "цитоскелет", изучил внутриклеточные тяжи во многих типах клеток, поставил тончайшие физические эксперименты, позволявшие исследовать их разветвленность, использовал химические методы для выявления условий стабильности цитоскелета.
Только с конца 1970-х годов исследование микротрубочек и других внутриклеточных волокон вышло на передний край науки, термин цитоскелет был предложен заново, и лишь в последней трети XX-го века универсальное значение цитоскелета стало осознаваться биологами и специалистами по структуре клеток. Значит опередил прогресс науки Кольцов по меньшей мере на три четверти века! Все биологи нашего времени убеждены, что понятие о цитоскелете сложилось совсем недавно, каких-нибудь три десятилетия назад. Но с начала XX-го века в течение трех десятилетий классик биологии Рихард Гольдшмидт не переставал объяснять в своих переведенных на все языки книгах "принцип Кольцова" о существовании цитоскелета и о зависимости трехмерной структуры клеток от положения и состояния внутриклеточных "эластичных волокон", обнаруженных Николаем Константиновичем. Вспоминая время, проведенное на Виллафранкской станции вместе с Кольцовым, Гольдшмидт — свидетель рождения этого принципа — писал на склоне своих лет:
"…там был блестящий Николай Кольцов, возможно лучший русский зоолог, доброжелательный, непостижимо образованный, ясно мыслящий ученый, обожаемый всеми, кто его знал" (6).
Через несколько лет он добавил к этой характеристике:
"Я горжусь, что такой благородный человек был моим другом всю жизнь" (7).
Вернувшись в Россию в конце 1903 года, Кольцов возобновил лекции в Московском университете и активно продолжал свои исследования физико-химии клеток. Экспериментальные данные накапливались быстро, а творческих идей у него было много. И в России и за рубежом выходили новые и новые работы русского ученого, вызывавшие всё более и более уважительное отношение. В декабре 1905 года в России началась революция, а в январе 1906 года он должен был защищать докторскую диссертацию. Эксперименты были давно закончены, сам текст диссертации написан, дата защиты была уже объявлена. Получая степень доктора, Кольцов обеспечивал себе безусловное продвижение в экстраординарные профессора — о такой судьбе мечтали все исследователи. Однако внешние события изменили течение академических дел и сказались на научной карьере Кольцова. Принципами он не поступался, а в тот момент стало очевидным, что нормальных условий для защиты создать нельзя. Решением правительства университет был фактически оккупирован войсками, лекции и лабораторные занятия отменены, студентам был даже запрещен проход на территорию университета. Профессора должны были собраться на защиту как бы тайком, за закрытыми дверьми, и Кольцов решил в таком действе не участвовать. Снова его принципы вошли в противоречие с навязываемыми ему властями условностями. Как он сам писал в 1936 г. в предисловии к книге "Организация клетки", защита была назначена буквально "через несколько дней после кровавого подавления декабрьской революции".
"Я отказался защищать диссертацию в такие дни при закрытых дверях: студенты бастовали, и я решил, что не нуждаюсь в докторской степени. Позднее своими выступлениями во время революционных месяцев я совсем расстроил свои отношения с официальной профессурой, и мысль о защите диссертации уже не приходила мне в голову" (8).
