Родился в г. Кишиневе. Окончил Новороссийский университет (1911). Доктор с.-х. наук (1934),
биологических наук (1935),
профессор (1923),
академик ВАСХНИЛ (1935). Видный ученый-ботаник и растениевод. Работал директором Тифлисского ботанического сада (1920–1922). Профессор Политехнического института (1923–1933) в Тифлисе (ныне Тбилиси),
ученый специалист (1925) Всесоюзного института прикладной ботаники и новых культур (ныне Всесоюзный институт растениеводства им. Н.И. Вавилова,
ВИР),
профессор Московской сельскохозяйственной академии им. К.А. Тимирязева (1934–1952). Директор ВИР (1951—1962),
одновременно академик-секретарь Отделения земледелия ВАСХНИЛ (1956–1961),
профессор Ленинградского университета (1962–1963).
Основные научные работы посвящены ботанике,
систематике,
географии и истории культурной флоры,
морфологии и генетике. Создал первый в СССР гербарий культурных растений и начал работы по интродукции растений. В 1956 и 1958 гг. из Аргентины,
Чили,
Перу и Мексики привёз образцы семян и клубней многих растений как исходный материал для селекции. Выдвинул теории: сопряжённой эволюции хозяина и паразита на их совместной родине; мегагенцентров и эндемичных микрогенцентров происхождения культурных растений; происхождения ювенильных побегов (почек типа сеянцев) из вторичных меристем. Доказал важное значение каротиноидов в процессах микроспорогенеза у растений. Открыл и описал новый вид пшеницы Triticum timopheevii Zhuk,
уникальный в отношении самого высокого иммунитета к болезням и вредителям,
являющийся носителем цитоплазматической мужской стерильности,
главнейший в селекции пшениц на иммунитет и на гетерозис. Подтвердил идею Н.И. Вавилова об азиатском происхождении спельты.
Лауреат Государственной премии СССР (1943),
премии им. Н.И. Вавилова (1967). Награжден 4 орденами Ленина,
3 орденами Трудового Красного Знамени,
орденом Красной Звезды,
орденом "Знак Почета" и медалями СССР. Член-корреспондент (1955) и почетный доктор (1967) Академии с.-х. наук ГДР. Опубликовано около 200 научных трудов,
в том числе 20 книг и брошюр. Ряд трудов опубликован за рубежом.
Лит.: Исследование крестьянского семенного материала Восточной Грузии. — Тифлис,
1924. — 97 с.
Мировой генофонд растений для селекции: мегагенцентры и эндемич. микрогенцентры / АН СССР. Всесоюз. ботан. о-во. — Л.: Наука,
1970. — 88 с.
Культурные растения и их сородичи: систематика,
география,
цитогенетика,
иммунитет,
экология,
происхождение,
использ. — Изд. 3-е,
перераб. и доп. — Л.: Колос,
1971. — 752 с.
Ботаника: учеб. для студентов... по агрон. спец. — 5-е изд.,
перераб. и доп. — М.: Колос,
1982. — 623 с.