О тяготах пребывания в камере смертников пишет Николай Иванович коротко, в трех строках. А между тем весной 1942 года тяготы эти достигли, кажется, предела того, что способен вынести человек. По тюрьме прокатилась эпидемия дизентерии. Кровавый понос убил несколько сот человек, в том числе бывшего главного редактора «Известий» Стеклова и директора Института марксизма-ленинизма Рязанова (заключенная А. К. Pop видела, как солдат тюремной стражи выволакивал из камеры умирающего Стеклова). Жестоко переболел дизентерией и Вавилов. Но и это испытание было для него не последним.
«Наша камера, — рассказывает бывший заключенный А. И. Сухно, — находилась напротив камеры смертников. От расположенного ко мне надзирателя я еще раньше узнал, что там сидят академики Вавилов и Луппол. Знал я и то, что приговоренных к расстрелу обычно не допрашивают и не бьют. Между тем из камеры напротив каждое утро раздавались страшные крики. Там явно происходили какие-то побоища. Вертухай (так заключенные называли стражников. — М. П.) объяснить причину этих криков не хотел. Но я все-таки узнал, в чем дело. К нам в камеру попал приговоренный к смертной казни некий Несвицкий, преподаватель истории Древнего Востока. Этот Несвицкий (по его словам, на лекциях «беспартийно описывал египетских фараонов») прежде сидел несколько дней с Вавиловым. Он рассказал, что к двум академикам подсадили какого-то умалишенного, который отнимает у них утреннюю пайку хлеба. Остаться без хлеба в тех условиях — верная смерть. Луппол и Вавилов, естественно, пытались справиться с безумным, но тот пускал в ход кулаки и зубы и не раз выходил из этой «битвы за хлеб» победителем».
Есть в письме, адресованном Берии, еще одно требующее пояснения место. Николай Иванович просит разрешить ему повидаться с семьей или хотя бы что-нибудь узнать о родных, жене Елене Ивановне Барулиной, сыновьях Олеге и Юрии, а также брате Сергее — не имел он вестей полтора года. Что с ними происходило? Не отразилось ли родство с «врагом народа» на их судьбе? Теперь мы знаем: директор Государственного оптического института академик С. И. Вавилов никаким преследованиям за брата не подвергался. Почти не коснулась беда и сыновей Николая Ивановича. Правда, за время ученья двум юношам не раз напоминали об их «злодее»-отце, но защита дяди-академика позволила Олегу и Юрию довольно спокойно закончить физико-математический факультет Московского университета. Впоследствии Юрий Вавилов получил возможность защитить кандидатскую диссертацию. Хуже всего пришлось Елене Ивановне Барулиной. Во время войны она эвакуировалась из Ленинграда на родину в Саратов и там поселилась у своей сестры-учительницы. На работу доктора сельскохозяйственных наук Барулину не брали. Жила она на средства, что посылал ей Сергей Иванович. Селекционер из Днепропетровска И. С. Чернобривенко, встретивший Барулину в Саратове летом 1942 года, вспоминает, что выглядела жена Вавилова до крайности истощенной, одета была нищенски. О том, что муж ее сидит тут же в Саратове, Елена Ивановна не знала. Из скромных средств, что удавалось собрать, готовила продуктовые посылки, которые отправляла в Москву. Посылки исчезали в недрах громадного механизма НКВД. Что с ними там делали — бог весть, всесильное ведомство не удостаивало родственников своих жертв никакими объяснениями. А между тем, попади хоть часть этих продуктов в руки тому, кому они предназначались, кто знает, может быть, Николай Иванович пережил бы страшную зиму 1943 года.
В начале той зимы Елену Ивановну вызвали в «серый дом» — Саратовское управление НКВД. По воспоминаниям сестры ее, Полины Ивановны Барулиной, шла она туда с едва скрываемым ужасом: ей казалось, что власти готовятся арестовать сына Юру, которому не исполнилось еще и пятнадцати. О сыне работники госбезопасности не вспоминали, зато настойчиво выспрашивали, где и когда Барулина видела в последний раз своего мужа академика Вавилова, что она о нем знает. О том, что Николай Иванович умер, о том, что находился он все эти месяцы здесь же в Саратове, ей так и не сказали. Об этом Елена Ивановна узнала более чем через год…