Родился 3 июня 1843 года в Петербурге.
Происходили Тимирязевы из старинного дворянского рода, но отец Тимирязева всегда считал себя заядлым республиканцем. С армией Кутузова в Отечественной войне 1812 года он дошел до Парижа, откуда был отозван в Петербург за вольнодумство. В Петербурге служил директором таможни. На вопрос, какую карьеру он готовит для сыновей, Тимирязев-старший шутливо, но и с долей серьезности отвечал: «Какую карьеру?… А вот какую… Сошью пять синих блуз, как у французских рабочих, куплю пять ружей и пойдем мы – на Зимний дворец!.». Понятно, что высказывания такого рода не могли не сказаться на развитии его карьеры: должность директора таможни была упразднена и Тимирязев-старший остался не у дел.
«…С пятнадцатилетнего возраста, – вспоминал Тимирязев, – моя левая рука не израсходовала ни одного гроша, которого не заработала бы правая. Зарабатывание средств существования, как всегда бывает при таких условиях, стояло на первом плане, а занятие наукой было делом страсти, в часы досуга, свободные от занятий, вызванных нуждой. Зато я мог утешать себя мыслью, что делаю это на собственный страх, а не сижу на горбу темных тружеников, как дети помещиков и купеческие сынки. Только со временем сама наука, взятая мною с боя, стала для меня источником удовлетворения не только умственных, но и материальных потребностей жизни – сначала своих, а потом и семьи. Но тогда я уже имел нравственное право сознавать, что мой научный труд представлял собою общественную ценность, по крайней мере такую же, как и тот, которым я зарабатывал свое пропитание раньше».
В 1861 году Тимирязев поступил в Петербургский университет на камеральный факультет. С камерального он вскоре перевелся на естественный. Из профессоров с особенной благодарностью всю жизнь вспоминал А. И. Бекетова и Д. И. Менделеева. Собственно, и физиологию растений как предмет постоянных занятий, он выбрал благодаря Менделееву, не раз бравшему его с собой на полевые исследования, связанные с изучением действия минеральных удобрений.
«…В наше время мы любили университет, как теперь, может быть, не любят, – вспоминал Тимирязев, – да и не без основания. Для меня лично наука была все. К этому чувству не примешивалось никаких соображений о карьере, не потому, что я находился в особых благоприятных обстоятельствах, – нет, я сам зарабатывал свое пропитание, а просто мысли о карьере, о будущем не было места в голове: слишком полна она была настоящим. Но вот налетела буря в образе недоброй памяти министра Путятина с его пресловутыми матрикулами. Приходилось или подчиниться новому, полицейскому строю, или отказаться от университета, может быть, навсегда от науки, – и тысячи из нас не поколебались в выборе. Дело было, конечно, не в каких-то матрикулах, а в убеждении, что мы в своей скромной доле делаем общее дело, даем отпор первому дуновению реакции, в убеждении, что сдаваться перед этой реакцией позорно».
Матрикулы – специальная подписка об отказе от участия в каких бы то ни было общественных беспорядках. Многие студенты отказались от матрикулов, подав специальные прошения.
Подали такие прошения и Тимирязев с братом.
Пристав участка тщетно пытался уговорить братьев забрать прошения, – они твердо отказались. «Тогда вы будете высланы из Петербурга на место своего рождения!» – заявил пристав и услышал в ответ, что братьев это нисколько не страшит, потому что родились они не просто в Петрограде, но даже на вверенном приставу участке.
В университет Тимирязев вернулся через год – в качестве вольнослушателя.
Тогда же он выполнил первые научные работы, опубликовал на страницах газет и журналов множество популярных очерков. Некоторые из них составили позже книгу «Краткий очерк теории Дарвина».
В 1865 году Тимирязев окончил университет, получив степень кандидата наук и Золотую медаль за работу «О печеночных мхах».
Летом того же года, по рекомендации Бекетова, Тимирязев был послан за границу. «По-настоящему, я должен дать вам инструкцию, – сказал Бекетов Тимирязеву, – но предпочитаю, чтобы вы сами себе ее написали; тогда мы увидим, отдаете ли вы себе ясный отчет, куда и зачем едете».
В течение двух лет Тимирязев работал в Германии и Франции, – сперва в Гейдельберге у профессоров Г. Кирхгофа и Р. Бунзена, затем в Париже у основателя научной агрономии Ж. Буссенго и химика П. Бертло.
Вернувшись в Россию, Тимирязев получил место профессора ботаники в Петровско-Разумовской (ныне носящей его имя) сельскохозяйственной академии.
В следующем году он защитил магистерскую диссертацию «Спектральный анализ хлорофилла», а в 1875 году – докторскую диссертацию «Об усвоении света растением».
Постоянная горячая пропаганда дарвинизма вызвала в одной из газет злобную заметку князя Мещерского: «Профессор Петровской академии Тимирязев на казенный счет изгоняет Бога из природы», о чем не раз позже с улыбкой вспоминал сам Тимирязев.
В 1877 году Тимирязев возглавил кафедру анатомии и физиологии растений Московского университета.
На этой кафедре он проработал тридцать четыре года.
«…Я им любовался, – писал известный писатель Андрей Белый. – Взволнованный, нервный, с тончайшим лицом, на котором как прядала смена сквозных выражений, особенно ярких при паузах, когда он, вытянув корпус вперед, а ногой отступая, как в па менуэтном, готовился голосом, мыслью, рукою и прядью нестись на привзвизге, – таким прилетал он в большую физическую аудиторию, где он читал и куда притекали со всех факультетов и курсов, чтоб встретить его громом аплодисментов и криков: влетев в сюртуке, обтягивающем тончайшую талию, он, громом встреченный, бег обрывал и отпрядывал, точно танцор перед его смутившею импровизацией тысячного визави в сложном акте свершаемой эвритмии; стоял, полуизогнутый, но как протянутый или притянутый к нам, взвесив в воздухе очень худую изящную руку; переволнованный, вдруг просветляясь, сияя глазами, улыбкой цветя, становяся чуть розовым, кланяясь; и протягивал, чуть-чуть потрясая, нервнейшие руки… На первую лекцию к третьему курсу под топанье, аплодисменты влетал он с арбузом под мышкою; знали, что этот арбуз он оставит; арбуз будет съеден студентами; он – демонстрация клеточки: редкий пример, что ее можно видеть глазами; Тимирязев резал кусочки арбуза и их меж рядами пускал…»
Оставил портрет ученого и другой знаменитый писатель – В. Г. Короленко, тоже учившийся у Тимирязева.
«…Высокий худощавый блондин с прекрасными большими глазами, еще молодой, подвижный и нервный, он был как-то по-своему изящен во всем. Свои опыты над хлорофиллом, доставившие ему европейскую известность, он даже с внешней стороны обставлял с художественным вкусом. Говорил он сначала неважно, порой тянул и заикался. Но когда воодушевлялся, что случалось особенно на лекциях по физиологии растений, то все недостатки речи исчезали, и он совершенно овладевал аудиторией».
В 1899 году, после мощных студенческих волнений в столице, правительство приняло постановление, по которому бунтующих учащихся можно было отдавать в солдаты.
В январе 1901 года постановление было применено к ста восьмидесяти трем киевским студентам.
Конечно, москвичи тут же солидаризовались с киевлянами.
В отместку за это сразу пятьсот студентов Московского университета были арестованы.
Когда 28 февраля в газете «Русские ведомости» появилось обращение московской профессуры, призывающее студентов прекратить беспорядки и вернуться к занятиям, подписи Тимирязева под обращением не было. Знаменитый профессор мотивировал отсутствие своей подписи тем, что по действующему уставу высших учебных заведений профессора не должны были разбирать или обсуждать какие-либо дела, касающиеся поведения студентов.
Более того, Тимирязев предложил отменить постановление 1899 года.
«…Профессор Тимирязев, – отмечено в протоколе заседания Университетского Совета 28 февраля 1901 года, – соглашаясь с пользой комиссии для исследования причин последних явлений университетской жизни и средств для водворения более нормального ее течения, просят разрешения г-на председателя высказать несколько слов по двум вопросам, обсуждение которых ему представляется более существенным в переживаемую тревожную минуту…
Более существенный пункт касается вопроса, затронутого профессором Тимирязевым уже в заседании 24 февраля. Он глубоко убежден, что только одно ходатайство хотя бы о временной приостановке действия временных правил может успокоить благоразумную часть студенчества, которая готова на всякие жертвы, руководствуясь одним желанием разделить ответственность за совершившееся со своими товарищами. Представляя это заявление, как это ему подсказывает его совесть, профессор Тимирязев не просит даже о голосовании его предложения, а принимает его всецело на свою ответственность, настаивая на своем праве, чтобы оно было занесено в протокол и доведено до сведения министерства.
На замечание г-на президента, что в самый разгар возбуждения умов такое ходатайство не может рассчитывать на успех, профессор Тимирязев возразил, что при спокойном течении университетской жизни он не имел бы ни случая, ни возможности высказать свое заявление, а когда предписание о применении временных правил будет получено, эта возможность исчезнет окончательно и потому именно переживаемый момент он считает единственно удобным для доведения его заявления до сведения начальства…»
Как Тимирязев и думал, его предложение было отклонено, а попечитель Московского учебного округа вынес ему выговор за «уклонение от влияния на студентов в интересах их успокоения».
В знак протеста Тимирязев подал в отставку.
«…Я человек самолюбивый, – писал он профессору П. А. Некрасову, члену Совета, – а самолюбивый человек не прячется за спины товарищей, не кричит: меня обидели, пожалейте меня! Вам, без сомнения, известны случаи из моей университетской жизни, когда я не боялся оставаться не только в ничтожном меньшинстве, но и в полном одиночестве».
Опасаясь еще больших волнений, коллеги упросили Тимирязева отозвать прошение об отставке.
Газета «Русское слово» писала:
«…Редко бывают такие трогательные встречи, какая была устроена 18 октября в университете проф. К. А. Тимирязеву, который должен был в первый раз в этом году читать лекцию! В громадной аудитории собралось так много студентов, что они не только сидели по несколько человек на одном месте, не только были заняты все проходы, но даже для того, чтобы аплодировать, нужно было поднимать руки над головой. От медиков 3-го и 5-го курсов, от естественников 1-го и 3- го курсов были прочитаны адреса, приветствовавшие начало лекций многоуважаемого Клементия Аркадьевича, искренне выражавшие ему свою любовь и уважение, высказывавшие радость по поводу того, что упорно ходившие слухи о выходе в отставку любимого профессора не оправдались.
После чтения адресов забросанный цветами Клементий Аркадьевич, перецеловав читавших студентов, со слезами на глазах, взволнованным голосом сказал приблизительно следующее: «Господа, я пришел сюда, чтобы читать лекцию по физиологии растений, но вижу, что нужно сказать нечто более обширное. Я всегда был уверен в сочувствии ко мне с вашей стороны, но того, что теперь происходит, я никогда не ожидал. Считаю своим долгом исповедаться перед вами. Я исповедую три добродетели: веру, надежду и любовь; я люблю науку как средство достижения истины, веры в прогресс и надеюсь на вас».
Слова эти были покрыты аплодисментами».
Проблема, которой Тимирязев занимался всю жизнь, была столь широка, что выходила за границы физиологии. Он первый заговорил о космической роли земных растений, о той роли, которую они играют в передаче солнечной энергии всей нашей планете.