К моменту перехода Сергея Ивановича в физйческий отдел ФМИ задачи будущего ФИАНа никак еще не были определены. Многие склонялись к тому, чтобы этот институт стал тоже чисто теоретическим. Тем более что первоклассные институты неузкотеоретического профиля в Ленинграде уже были (Физико-технический, Оптический и Радиевый).
Приветствуя новый институт, некоторые члены Президиума Академии наук внесли предложение сосредоточить в нем исследования, наиболее близкие его директору: оптические, в частности по люминесценции.
Первым против этого предложения восстал сам Вавилов. Проявляя государственный подход, он выступил за развитие института широкого профиля, охватывающего все важнейшие разделы физической науки.
Его точка зрения восторжествовала.
С созданием ФИАНа академическая физика вышла из полосы кризиса, в котором пребывала. В старых мехах начало бродить молодое вино.
— Начался великий синтез, — говорил позднее один из фиановцев, вспоминая время организации, — синтез «чистой» физики и жизни. Кончилось обособление физической науки, развиваемой в старых стенах академии.
Процесс синтеза еще усилился, когда были сменены и стоны. Это произошло летом 1934 года, вскоре после принятия правительством решения о переводе Академии наук из Ленинграда в Москву. Одним из первых переехал в Москву Физический институт, для которого было отведено здание бывшего Института физики и биофизики Наркомздрава на 3-й Миусской улице.
— Опять в Москву! — воскликнул один старый сотрудник физической лаборатории. — Это уже было. В конце 1917 года. Когда Петроград находился под угрозой захвата немцами. Было решено эвакуировать физическую лабораторию в Москву, на Миусы, и кое-какие ценные приборы уже перевезли. А потом все вернули обратно…
Однако на этот раз причины перевода института, выросшего из лаборатории, были иные, и переезд состоялся быстро и бесповоротно.
Лично для Вавилова перевод Физического института многое усложнял. 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 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.
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 за помощью к нему, ищет физиков и в других местах, и вскоре в ФИАНе начинают работать крупные московские физики старшего поколения и новая столичная молодежь. Именно в тот период в институте имени Лебедева появляются такие штатные или внештатные сотрудники, как Н. Н. Андреев, Д. И. Блохинцев, В. И. Векслер (из Всесоюзного электротехнического института), Г. С. Ландсберг, М. А. Леонтович, В. Л. Лёвшин, Л. И. Мандельштам, Н. Д. Папалекси, Д. В. Скобельцын, С. Н. Ржевкин, И. Е. Тамм, П. А. Ребиндер.
Высококвалифицированный кадровый состав позволяет ставить и решать труднейшие физические задачи. В институте создается девять лабораторий по всем важнейшим отраслям теоретической и экспериментальной физики. Вот их список: атомного ядра, физики колебаний, физической оптики, люминесценции, спектрального анализа, физики диэлектриков, теоретической физики, акустики, молекулярной физики.
Сам Сергей Иванович, разумеется, возглавляет лабораторию люминесценции. Как и ленинградской лабораторией люминесценции (при ГОИ), он руководит фиановской до последних дней своей жизни.
Постепенно ФИАН становится тем, чем желал видеть его Вавилов: 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 или выполняют дипломные задания.
Сергей Иванович с отеческой заботой опекал молодежь, съезжавшуюся в ФИАН. Одним помогал становиться квалифицированными специалистами, самых талантливых «загонял вилами в рай» (как он говорил): усаживал за диссертации.
Продвигая начинающих научных сотрудников, Сергей Иванович не упускал общеинститутских интересов: энергия молодых людей искусно направлялась на расширение тематики института, чтобы выполнять в нем возможно больше важных работ.