Подобно Менделееву Тимирязев не раз отстаивал приоритет русских ученых в решении многих важнейших научных вопросов. Тимирязев восхищался научной деятельностью Менделеева, открывшего в химии периодический закон и предсказавшего на его основании существование неизвестных тогда химических элементов. Об этом гениальном научном предвидении Менделеева, которое Энгельс называл «научным подвигом», Тимирязев писал: «Димитрий Иванович Менделеев объявляет ученому миру, что где-то во вселенной, может быть на нашей планете, а может быть и в иных звездных мирах, должен найтись элемент, которого не видел еще человеческий глаз; и этот элемент находится, и тот, кто его находит при помощи своих чувств, видит его нэ первый раз хуже, чем видел своим умственным взором Менделеев, — это ли не пророчество?».
Тимирязев с гордостью отмечает, что Менделеев всегда сочетал в себе качества ученого и гражданина, никогда не шел на компромиссы со своей совестью, какими бы лишениями это ему ни угрожало.
«Каждый русский профессор, лично и коллективно, со школьной скамьи и до преклонной старости вынужден разрешать дилемму: „или бросить свою науку, или забыть о своем человеческом достоинстве". Двадцать лет тому назад (в 1890 году) вынужден был разрешить эту дилемму Дмитрий Иванович Менделеев и не задумался покинуть горячо любимый им Петербургский университет».
Мужественность и принципиальность учителя способствовали укреплению этих качеств и у Тимирязева. Тимирязеву, как и Менделееву, пришлось не раз решать эту дилемму, и всегда он решал ее как смелый, непримиримый борец за истину.
Менделеев горячо любил свою Родину, боролся за демократизацию науки. Все эти черты характерны также и для Тимирязева.
Годы учения Тимирязева в университете протекали во время славной научной деятельности в Медико-хирургической академии великого русского физиолога и психолога-материалиста И. М. Сеченова (1829—1905). По своим политическим взглядам Сеченов был горячим сторонником революционно-демократических преобразований в стране. Он был лично знаком с Чернышевским и послужил прототипом одного из героев, выведенных Чернышевским в его романе «Что делать?».
Тимирязев отмечает огромное, исключительное влияние Сеченова на дальнейшее развитие русской науки и на распространение философского материализма в России. «... Будущая история, — говорит Тимирязев, — признает, что ни один русский ученый не имел такого широкого и благотворного влияния на русскую науку и развитие научного духа в нашем обществе...». Одним из тех, кто испытал на себе это благотворное влияние политических, философских и естественнонаучных взглядов Сеченова, был Тимирязев. Он прямо называет Сеченова своим учителем.
Со взглядами Сеченова Тимирязев ознакомился в 1862 г. на знаменитой публичной лекции Сеченова, в которой были изложены основные идеи его позднее опубликованного труда «Рефлексы головного мозга». Тимирязев писал впоследствии, что эта лекция Сеченова «была событием не для одной только медицинской академии, а всколыхнула умы русских натуралистов и далеко за ее пределами».
С тех пор Тимирязев внимательно следил за работами Сеченова. Особенно близко Тимирязев сошелся с ним в 1889 г., когда Сеченов начал преподавать в Московском университете, где работал также и Тимирязев. Он называл Сеченова «неоспоримым отцом» русской физиологии, отмечал его огромную эрудицию и принципиальную непримиримость к идеалистическим направлениям в физиологии и психологии. «Едва ли какой из современных ему физиологов... обладал таким широким охватом в сфере своих собственных исследований, начиная с чисто физических исследований в области растворения газов и кончая исследованием в области нервной физиологии н строго научной психологии, где он выступил таким же строгим мыслителем, как и в области физиологии, вызывая сильное неудовольствие психологов старого метафизического закала».
С огромным уважением относится Тимирязев к деятельности Сеченова как популяризатора науки и, прежде всего, к его лекциям по анатомии и физиологии на Пречистенских рабочих курсах в Москве в 1904 г. Сеченов с восторгом рассказывал о рабочей аудитории, с жадностью слушавшей своих преподавателей: «Еще большим уважением я проникся к этой аудитории, когда узнал, что некоторые рабочие бегут на эти лекции по окончании вечерних работ на фабрике, из-за Бутырской заставы...». Однако царское правительство вскоре запретило лекции Сеченова, считая опасным для себя общение прогрессивного ученого с рабочими массами. Вместе с Сеченовым Тимирязев выражает глубокое возмущение этим позорным актом со стороны «царских ревнителей народного просвещения».
Учение И. М. Сеченова, а впоследствии и И. П. Павлова о работе больших полушарий головного мозга, как указывал сам Тимирязев, значительно способствовало укреплению его материалистических взглядов, оказывало ему неоценимую помощь в борьбе против виталистов. Тимирязев был не только учеником, но и соратником Сеченова, распространяя материалистическое истолкование физиологии животных также и на физиологию растений. Если Сеченов учил, что вся тайна животной жизни заключается в непрерывных химических превращениях веществ, входящих в состав животного тела, то Тимирязев аналогичные взгляды высказывал в отношении жизни растений.
Значительную роль в формировании взглядов К. А. Тимирязева, несомненно, сыграл и его научный руководитель в университете— проф. А. Н. Бекетов (1825—1902). Бекетов занимал в Петербургском университете кафедру морфологии растений. В этой области, так же как и в области географии растений, он имел ряд серьезных научных работ, отличающихся большой смелостью и оригинальностью мысли. Одновременно с появлением книги Дарвина «Происхождение видов» он в своей статье «Гармония в природе» высказал мысль. об эволюционном развитии органического мира под влиянием внешних условий. Об этом говорил Тимирязев в своей речи «Факторы органической эволюции», обращая внимание слушателей на роль Бекетова в подготовке русского общества к восприятию идей дарвинизма.
Высказанные Бекетовым эволюционные идеи, наряду с трудами других русских биологов, были тем источником, из которого Тимирязев еще до ознакомления с теорией Дарвина получил представление о естественном происхождении и развитии органического мира.
А. Н. Бекетов был горячим поборником распространения научных знаний в народных массах. Он принимал деятельное участие в организации общества естествоиспытателей при Петербургском университете, а также Петербургских высших женских курсов и ряда съездов русских естествоиспытателей и врачей. Оригинальность взглядов Бекетова, глубокие познания в самых различных областях науки, преподавательский талант, его активное участие в общественной жизни — все это вызывало у Тимирязева глубокие симпатии к своему «дорогому, незабвенному учителю».
Вспоминая на склоне лет о глубоком сожалении, испытанном им от сознания невозможности заниматься у Менделеева в случае исключения из университета, Тимирязев писал и о других своих любимых учителях — А. Н. Бекетове и Н. Н. Соколове: «Любопытная подробность: мы продолжали любить и уважать своих не только профессоров, но и учителей: А. Н. Бекетова, Н. Н. Соколова, оставшихся на бреши разгромленного университета, а они уважали нас, отсутствовавших, более, чем тех, что продолжали посещать опустевшие аудитории».
В другом месте Тимирязев указывал, что он с глубокой благодарностью вспоминает о дорогом для целого поколения петербургских студентов А. Н. Бекетове, который прививал своим ученикам любовь не только к специальной дисциплине, но и к смежным дисциплинам, а также к философии и логике. «В наши студенческие годы он собирал у себя студентов-натуралистов для чтения рефератов, научных споров и т. д. На этих четвергах пишущему эти строки приходилось именно излагать логику Милля. Остаюсь при убеждении, что это была более здоровая пища для молодых умов, чем Шопенгауэр и Ницше, которыми дурманили головы позднейших поколений». Тимирязев пишет о выдающейся роли Бекетова как истинного ученого, мыслителя и педагога, который был живым проводником современного ему движения научной мысли, возбуждавшим в своих учениках желание принять участие в этом движении. Со своей стороны и Бекетов также чрезвычайно любил и уважал Тимирязева, считая его своим лучшим учеником. Известно, что Тимирязев по окончании университета был направлен в заграничную командировку по рекомендации Бекетова. При этом Бекетов настолько был уверен в знаниях и способностях своего ученика, что поручил Тимирязеву самому написать себе инструкцию о характере и задачах командировки за границу, хотя по существовавшим в университете правилам это должен был сделать научный руководитель командируемого.
