(Г. Р. Иваницкий и др.).
В 1919—32 исследования велись в Институте биологической физики Наркомздрава РСФСР (с 1929 — институт физики и биофизики), в 1932—44 в ВИЭМ, с 1934 в Агрофизическом научно-исследовательском институте ВАСХНИЛ, с 1952 главным образом в Институте биологической физики АН СССР и других институтах научного центра биологических исследований АН СССР в Пущине Московской области, в академиях наук союзных республик, АМН СССР, на кафедрах биофизики МГУ и других вузов.
Радиобиология. В первые годы Советской власти работы велись в основном в рентгенологическом и радиологическом институтах и были связаны с задачами лучевой терапии рака. В 1925 было открыто мутагенное действие ионизирующей радиации Г. А. Надсоном и Г. С. Филипповым, подтвержденное работами советских и зарубежных учёных. Установлена возможность применения ионизирующих излучений для повышения урожайности сельскохозяйственных растений В 40-х гг., в связи с достижениями в использовании атомной энергии, началось интенсивное развитие радиобиологии, сформировавшейся в самостоятельную науку. Усилия советских учёных направлены на разработку мер профилактики и лечения лучевой болезни (Г. М. Франк, П.Д. Горизонтов и др.). Большое внимание уделяется биологической и химической защите человека от вредного действия ядерных излучений. Предложены новые активно действующие защитные вещества. В 40— 50-е гг. был сформулирован принцип попадания в радиобиологии (Н. В. Тимофеев-Ресовский), открыто явление клеточного восстановления после действия ионизирующей радиации (В. И. Корогодин, М. Н. Мейсель), выявлена роль радиотоксинов в развитии лучевого поражения. Исследованы функциональные нарушения ЦНС под влиянием облучения (А. В. Лебединский, М. Н. Ливанов и др.). Выяснение механизмов начальных процессов, возникающих в облученных организмах, привело к ряду теоретических обобщений. Развита генетическая теория лучевой болезни (Б. Л. Астауров). Идея о биологического эффекте облучения как следствии взаимодействия множественных изменений субмикроскопических структур клетки и связанных с ними процессов обмена веществ отражены в структурно-метаболической теории биологического действия радиации (60-е гг., А. М. Кузин). В 70-е гг. ведутся исследования по молекулярной радиобиологии (Н. М. Эмануэль и др.), радиобиологии клетки (В. И. Корогодин и др.), радиационной генетике (Н. П. Дубинин, Н. В. Лучник и др.), радиобиологии животных (Г. С. Стрелин, И. Г. Даренская и др.) и растений (Д. М. Гродзенский и др.), радиационной иммунологии (Р. В. Петров, И. Н. Клемпарская и др.), радиоэкологии (В. М. Клечковский, Г. Г. Поликарпов и др.), космической радиобиологии (Ю. Г. Григорьев и др.) и других направлениях этой быстро развивающейся науки.
Исследования ведутся в Институте биологической физики АН СССР(1952); Ленинградском институте ядерной физики АН СССР (г. Гатчина) и других институтах АН СССР, в институтах Минздрава СССР и Министерства сельского хозяйства СССР, в радиобиологических центрах академий наук союзных республик, на кафедрах многих вузов.
Цитология. Начало развитию цитологии в дореволюционной России положили исследования А. С. Догеля по структуре нервных клеток, Н. К. Кольцова по опорным фибриллярным внутриклеточным структурам, С. Г. Навашина по хромосомам и двойному оплодотворению.
В 20—40-е гг. в СССР возникли крупные цитологической школы. Д. Н. Насонов с сотрудниками изучал функциональную морфологию клетки (аппарат Гольджи, митохондрии); цитогенетические работы осуществлены на растит. (Г. А. Левитский, Г. Д. Карпеченко, М. С. Навашин) и животных клетках (Б. Л. Астауров, П. И. Живаго, Л. А. Прокофьева-Бельговская и др.); разрабатывалась цитохимия (А. В. Румянцев, Г. И. Роскин); возникло цитофизиологическое направление — по изучению реакции клеток на внешние воздействия (Насонов, В. Я. Александров), которое привело к учению о паранекрозе как неспецифические реакции клетки и созданию белковой теории повреждения и возбуждения. С начала 50-х гг. активно развивается цитогенетика: изучение тонкой структуры хромосом связывается с их функцией (Прокофьева-Бельговская с сотрудниками), разрабатывается проблема репродукции клеток и клеточных структур. Применение новых методов (авторадиография, цитохимия, цитофотометрия и др.) позволяет исследовать динамику клеточных популяций в онтогенезе разных тканей, изучать динамику распределения и метаболизма белков и нуклеиновых кислот в ядре и цитоплазме при различных функциональных состояниях клеток (А. А. Заварзин, О. И. Епифанова, В. Я. Бродский и др.). Исследуются закономерности роста, развития и передачи наследств. информации нормальных и малигнизированных клеток в культурах. Большой интерес представляет сравнит. анализ ультраструктурной организации и цитохимии сенсорных клеток (Я. А. Винников) и нейросекреции (А. Л. Поленов). В конце 50-х гг. возникло новое направление в изучении клетки — цитоэкология (В. Я. Александров, Б. П. Ушаков), изучающая роль клеточного уровня организации живого в адаптации организмов к условиям среды. В области физиологии клетки изучается проблема проницаемости клеточных мембран и закономерности распределения веществ между клеткой и средой (А. С. Трошин и др.). В 60—70-е гг. в центре внимания — изучение клеточных мембран и их роли в электрофизиологии и метаболизме клетки (Ю. А. Овчинников и др.). Цитологические методы используются в систематике растений и животных (кариосистематика). Развивается радиационная цитология, одна из задач которой — изучение закономерностей репарации ДНК после лучевого повреждения клетки. Центральная проблема исследований прокариотных и одноклеточных эукариотных организмов — выяснение закономерностей эволюции генетических систем на клеточном уровне организации живого (А. М. Пешкова, М. Н. Мейсель, Ю. И. Полянский, И. Б. Райков).
Основные исследования ведутся в Институте цитологии АН СССР (1957); Институте цитологии и генетики Сибирского отделения АН СССР (1957); университетах, медицинских и сельскохозяйственных вузах.
Генетика. Развитию генетики в СССР в 20-е гг. способствовали труды Ю. А. Филипченко по генетике человека, сельскохозяйственных животных и растений. Из работ советских учёных к достижениям мирового значения относятся: разработанная Н. К. Кольцовым (1928, 1935) гипотеза молекулярного строения и матричной репродукции хромосом («наследственные молекулы»), предвосхитившая принципиальные положения современной молекулярной биологии и генетики; исследование сложного строения гена, экспериментальное доказательство его делимости и разработка теории строения гена из субъединиц (Н. П. Дубинин, А. С. Серебровский); работы по популяционной генетике и связи генетики с эволюционным учением (С. С. Четвериков, Д. Д. Ромашов); открытие и дальнейшая разработка вопроса о радиационном (Надсон и Филиппов) и химическом (М. Н. Мейсель, 1928, В. В. Сахаров, 1933, М. Е. Лобашев, 1934, С. М. Гершензон, 1939, И. А. Рапопорт, 1946) мутагенезе; исследования полиплоидии (Г. Д. Карпеченко, А. Р. Жебрак, Сахаров и др.). Работы по анализу значения ядра и цитоплазмы в развитии и управлении полом (Б. Л. Астауров, В. А. Струнников) получили выход в практику шелководства. Классические работы в области теоретических основ селекции растений и по теории гомологических рядов изменчивости выполнены Н. И. Вавиловым в 20-е и 30-е гг. В селекции плодовых успешна многолетняя деятельность И. В. Мичурина. С именами Мичурина, Карпеченко, Н. В. Цицина связана разработка теории отдалённой гибридизации растений. В развитие генетических основ селекции животных внесли вклад М. Ф. Иванов, Б. Н. Васин, Д. К. Беляев, Я. Л. Глембоцкий и др. В 30-е гг. работы С. Г. Левита с сотрудниками (наследование сахарного диабета, язвенной и гипертонической болезней и др.) и С. Н. Давиденкова с сотрудниками (наследственные болезни нервной системы) способствовали значительному развитию медицинской генетики в СССР. Использование микроорганизмов и вирусов в качестве объектов исследований, проникновение в генетику методов химии, физики, математики привели в 40—50-х гг. к возникновению и развитию молекулярной генетики. Ещё в 30-е гг., воспользовавшись полётами стратостатов, советские генетики начали изучение влияния естественной радиации на наследственность. Впоследствии учёные приступили к изучению влияния космических условий на организм и заложили основы космической биологии, в том числе и космической генетики. В 20—30-е гг. советская генетика занимала ведущее место в мировой науке о наследственности и изменчивости. Начиная с конца 30-х гг., особенно после сессии ВАСХНИЛ (1948), исследования в области генетики в СССР затормозились. В 60-е гг. вновь началось развитие генетических исследований, в частности по хромосомной теории наследственности и теории мутаций (Н. П. Дубинин и др.). Новые перспективы открываются в связи с зарождением и развитием методов генетической (генной) инженерии.