С 1902 г. консерватор; в 1902-1917 гг. зав. станцией по испытанию семян, затем зав. отделом семеноведения; 1917-1930 гг. - первый выборный директор Ботанического сада (ныне Ботанического института РАН). 1904-1935 гг. - профессор Стебутовских высших женских сельскохозяйственных курсов (с 1917 г. Пушкинский сельскохозяйственный институт), с 1920 г. – ректор. 1920 г. - член-учредитель Российского гидрологического института в Петрограде. 1924 г. - действительный член Полярной АН СССР. 1929 г. - член-корреспондент АН СССР и АН УССР. 1929-1937 гг. - зав. лабораторий общей микробиологии Всесоюзного института экспериментальной медицины в Ленинграде. В 1930 г. участвовал в Арктической экспедиции ледокола «Седов» (начальник экспедиции О.Ю. Шмидт). 1937-1948 гг. - директор Института микробиологии АН СССР в Москве и директор Института микробиологии АН УССР в Киеве. 1934 г. - доктор биологических наук (без защиты докторской диссертации, по совокупности трудов). 1936 г. - засл. деятель науки СССР. 1945 г. - член АН УССР. 1946 г. - действительный член АН СССР. 1947-1948 гг. - председатель Организационного бюро Всесоюзного гидрологического общества. Член комиссии по гидробиологии внутренних вод при отделении биологических наук АН СССР.

1945 г. орден Ленина 1945 г. медаль «За доблестный труд в Великую отечественную войну 1941-1945 гг.» 1946 г. орден Трудового Красного знамени. 1948 г. медаль «В память 800-летия Москвы».

В 1895 г. Петербургским университетом удостоен премии «В память съезда врачей и естествоиспытателей». В 1913 г. на Всероссийской гигиенической выставке получил большую золотую медаль за коллекцию бактерий Северного Ледовитого океана. В 1918 г. удостоен Российской академией наук премией имени К. Бэра за работу «Исследование над бактериями Северного Ледовитого океана».

Ботаник, микробиолог. Основные научные работы И. посвящены морской биологии (главным образом полярных морей), а также по общественной, сельскохозяйственной, технической микробиологии и ботанике. Изучал распространение микроорганизмов в природе и их роль в круговороте серы, азота, кальция. Впервые изучил микрофлору Северного Ледовитого океана, распространение микроорганизмов в Японском, Балтийском, Черном, Каспийском и Азовском морях, микробиологические процессы в соленых озерах, минеральных водах и лечебных грязях. В северных морях обнаружил нитрифицирующие, азотфиксирующие бактерии денитрификакторы, опровергнув точку зрения, согласно которой большая продуктивность северных морей объясняется отсутствием в них денитрификакторов. Впервые разъяснил значение восстановление сульфатов и окисления сероводорода в жизни моря. Установил значение бактерий как гидрологического элемента. Автор гипотезы о биогенном образовании месторождений серы, бактериальном характере отложений кальция. Ряд работ посвятил причинам появления запаха и вкуса в воде Москвы-реки, микроорганизмам пластовых вод нефтяных месторождений (пурпурные бактерии), бактериальному методу борьбы с грызунами, развитию целлюлозоразлагающих бактерий, физиологии серобактерий и тионовых бактерий, коррозии бетона и пр. Изучал светящиеся бактерии. Предложил использование бактериальных удобрений. Изучал болезни и симбиотические отношения между растениями и микроорганизмами. Исследовал причины саморазогревания зерна и торфа. Пионер научного семеноведения в России. Автор работ по применению серологических и других методов анализа семян. Разработал метод определения количества головни в посевном материале. Изучал условия произрастания семян ряда лекарств и арктических растений. Долгое время был главным редактором журнала «Микробиология». Инициатор издания и редактор первого в мире журнала, освещавшего вопросы научного семеноведения и контроля семян («Записки по семеноведению»).