Любопытно, что подобная попытка предпринималась не впервые. Когда в конце 1917 года Петроград находился под угрозой захвата немцами, было решено эвакуировать физическую лабораторию в Москву, на Миуссы. И кое-какие, особо ценные, приборы были туда перевезены. Но потом их вернули обратно.

Но на этот раз причины перевода физического отдела были иные, и перевод состоялся быстро и окончательно.

К моменту переезда отдел Вавилова обрел независимость не только по существу, но и по форме и стал называться Физическим институтом Академии наук, сокращенно — ФИАН. В Москве вновь организованный институт поместили в здании бывшего Института физики и биофизики Наркомздрава на 3-й Миусской улице. Сергей Иванович, таким образом, в некотором смысле вернулся к родным пенатам.

По предложению Вавилова ФИАНу Академии наук было присвоено имя П. Н. Лебедева. Сергей Иванович говорил, что этим именем старая академическая физика как бы связывалась с московской.

Лично для Вавилова перевод Физического института в Москву многое усложнил. Сергей Иванович продолжал оставаться на своих обоих основных постах: директора ФИАНа и научного руководителя ГОИ. Но один институт располагался теперь в Москве, другой же оставался в Ленинграде. В Ленинграде до начала Великой Отечественной войны продолжал жить Вавилов.

И вот Сергей Иванович регулярно, три раза в месяц, ездит в Москву для руководства Физическим институтом. Так в продолжение почти восьми лет, вплоть до трагического лета 1941 года.

Когда происходил перевод Физического института в Москву, некоторые члены президиума Академии наук внесли предложение сосредоточить в этом институте исследования, наиболее близкие его директору, — по люминесценции. Первым против этого предложения восстал сам Вавилов. Проявляя государственный подход, он выступил за создание института широкого профиля, охватывающего все важнейшие разделы физической науки. И его точка зрения восторжествовала.

В новом институте возникает старая проблема — кадров. Пламенная привязанность ленинградцев к своему царственному городу общеизвестна, и вместе с институтом из Ленинграда в Москву переезжает только тридцать научных сотрудников.

Надо срочно набирать других. В то время единственным крупным физическим учреждением в Москве был Научно-исследовательский физический институт Московского государственного университета. Вавилов обращается к нему за помощью, и в ФИАНе начинают работать крупные московские физики старшего поколения и молодежь. Мы обнаруживаем среди них такие имена, как Н. Н. Андреев, П. А. Ребиндер, Д. И. Блохинцев, В. И. Векслер, Т. С. Ландсберг, В. Л. Лёвшин, М. А. Леонтович, Л. И. Мандельштам, Н. Д. Папалекси, Д. В. Скобельцын, и некоторые другие.

Высококвалифицированный кадровый состав позволяет ставить и решать труднейшие физические задачи. В институте создается девять лабораторий по всем важнейшим отраслям теоретической и экспериментальной физики. Это лаборатории: атомного ядра, физики колебаний, физической оптики, люминесценции, спектрального анализа, физики диэлектриков, теоретической физики, акустики, молекулярной физики.

Сам Вавилов возглавляет лабораторию люминесценции и руководит ею до последних дней своей жизни.

Постепенно ФИАН становится тем, чем он и должен быть: теоретическим и экспериментальным центром страны в области физической науки, Меккой советских физиков.

В него съезжаются начинающие и «остепененные» ученые из разных городов. Многочисленные аспиранты, докторанты и сотрудники из других учреждений надолго прикомандировываются сюда для повышения квалификации. Десятки студентов высших учебных заведений, склонившись над столами лабораторий или вглядываясь в показания приборов, проходят в Физическом институте производственную практику и выполняют дипломные задания.

Сергей Иванович с отеческой заботой опекал молодежь, съезжавшуюся в ФИАН. Он помогал им становиться квалифицированными специалистами, а талантливейших из них после соответствующей подготовки усаживал за диссертации. По-вавиловски второе называлось «вилами в рай загонять». Продвигая начинающих научных сотрудников, Сергей Иванович не упускал и общеинститутских интересов: энергия молодых людей искусно направлялась на расширение тематики института, чтобы выполнять в нем возможно больше важных работ.

Постепенно расширялись и международные связи ФИАНа. Завязалась обильная научная переписка с крупнейшими физическими учреждениями мира и с виднейшими зарубежными учеными. В московский институт приезжали заграничные гости.

А весною 1935 года директора ФИАНа самого посылают в ряд стран налаживать непосредственные научные контакты. Официальная цель поездки — ознакомление с постановкой научных исследований в области оптики и с организацией работ в оптической промышленности. Вавилову предстояло набираться опыта и как директору ФИАНа и как научному руководителю ГОИ.

Советский физик посетил оптические лаборатории и заводы Парижа, Берлина, Варшавы, Вены, Милана, Рима и Флоренции. Всюду он знакомился с методами организации научной работы за рубежом. Кое-где одновременно выступал с докладами о достижениях советской оптики, знакомил иностранных коллег с постановкой теоретических и экспериментальных исследований по физике в СССР.

Западные ученые, мало знавшие современных советских ученых и зачастую смутно представлявшие положение науки в Стране Советов, были удивлены разносторонностью Вавилова. Один из тех, кому довелось принимать у себя Вавилова, директор Национального оптического института в Арчетри (Флоренция) Васко Ронки, вспоминал впоследствии: