Из дворянской семьи. Отец - Иван Михайлович, мать - Екатерина Ивановна (урожденная Фатеева). Отчим М. - генерал Б.И.Виннер - был основателем и владельцем порохового и динамитного заводов в Санкт-Петербурге. До Октябрьской революции 1917 г. дела Виннера шли успешно, семья располагала большими средствами и могла себе позволить иметь большой собственный дом на Пантелеймоновской улице в Петербурге, а летом жить в Крыму, в имении Артек у подножия горы Аю-Даг.

Окончив естественный факультет Санкт-Петербургского университета, М. для подготовки к профессорскому званию проходил стажировку в университете Гейдельберга у протозоолога Отто Бючли (1897), на Неаполитанской зоологической станции у А.Дорна и А.О.Ковалевского (1897-1899), в отделе И.И.Мечникова в Институте Пастера в Париже (1899-1902). Затем, после защиты магистерской диссертации М. начал работу в Институте экспериментальной медицины. Первые научные интересы М. связаны с изучением внутриклеточного пищеварения у низших животных (морских ежей, аскарид, инфузорий). Под влиянием работ И.И.Мечникова М. увлекся иммунологией и принял участие в изучении так называемого цитотоксического иммунитета в отделе Мечникова. Так, инъецируя сперматозоиды морских свинок кроликам, он смог получить в 1899-1900 гг. активную сперматотоксическую сыворотку, которая, будучи инокулированной той же морской свинке, вызвала атрофию ее тестикул. Этот эксперимент стал историческим в иммунологии - он помог расшифровать механизм феномена некоторых форм мужской стерильности и продемонстрировать возможность участия в этом процессе собственных (т.е. ауто-) антител. В 1902 г. вместе с А.А.Кулябко М. выделил антитела, разрушающие сердечную мышцу (кардиотоксические антитела).

Перу М. принадлежат обзоры результатов исследования по цитотоксическому иммунитету, проводимых в разных лабораториях мира, прежде всего в отделе И.И.Мечникова в Париже. В свою очередь, И.И.Мечников поддержал сравнительно-эволюционные исследования М. по изучению клеточного иммунитета у низших животных. Мечниковская идея о том, что иммунитет к туберкулезу у личинки пчелиной моли (Galeria mellоnella) возможно обусловлен способностью насекомого каким-то образом переваривать воскообразные оболочки туберкулезных бацилл, легла в основу большого цикла исследований М. Он экспериментально доказал, что туберкулезные бациллы, введенные в организм личинки пчелиной моли, заглатываются ее фагоцитами и гигантскими клетками и быстро разрушаются с помощью фермента - липазы. На основе этих частных данных М. сделал общий вывод о том, что любые способы, приводящие к повышению активности липазы животных и человека (например, жировое откармливание заболевших животных), служат эффектным терапевтическим средством в борьбе с туберкулезом.

С 1907 г. М. - профессор зоологии на естественном факультете Петербургских высших женских курсов при Биологической лаборатории П.Ф.Лесгафта. После смерти этого выдающегося ученого (1909) М. был назначен директором Биологической лаборатории имени П.Ф.Лесгафта. За эти годы в ряде изданий он опубликовал статьи об иммунитете беспозвоночных животных: "Известиях Санкт-Петербургской биологической лаборатории" (после 1917 г. - "Известия Института имени П.Ф.Лесгафта"), в "Архиве биологических наук", а также в журнале "Природа", ответственным редактором которого он являлся со времени его основания (1915). Еще в студенческие годы началось увлечение М. философией, когда он вместе с университетскими друзьями - Н.О.Лосским, В.Коренчевским и др., организовал философский кружок, который собирался в доме М. Увлечение философией нашло отражение во многих естественнонаучных трудах М.

В 1910-1915 гг. М. осуществил попытку переноса "павловского" учения об условных рефлексах в иммунологию.

В 1918 г. Советское правительство приняло Биологическую лабораторию имени Лесгафта на государственный бюджет, и она была переименована в Научный институт имени Лесгафта. Директором был избран Н.А.Морозов, т.к. М., поехавший на организацию Крымского университета в Симферополе, был отрезан в Крыму от Советской России фронтом гражданской войны. М. не смог вернуться в Петроград ни в 1919, ни в 1920 г. Известно лишь, что в 1919 г. он получил приглашение на работу от директора знаменитого Института Пастера в Париже Эмиля Ру.

Работа М. в Институте Пастера была плодотворной. В 1926 г. вместе с русским зоологом - эмигрантом В.А.Шориным, провел эксперимент, вошедший в историю иммунологии: они получили доказательства роли условных раздражителей в формировании вторичного иммунного ответа без всякого участия антигена. В своих работах М. тесно связывал возникновение болезней и устойчивость к инфекции с психической и ментальной активностью. Идеи М. близко примыкают к направлению, стремительно возникшему в иммунологии в начале 80-х гг. ХХ в. - психонейроиммунологии. Кроме того, М. продолжал свои исследования иммунитета у низших животных. Ему принадлежит открытие "нервного центра иммунитета" у низших животных (1937), который запускает, ингибирует и стимулирует иммунные реакции. Большую известность М. принесли его опыты по бессмертию клетки, послужившие основой его знаменитой книги "Проблема бессмертия и омоложения в современной биологии" (1924). Изучая феномен старения организма М., пришел к выводу, что в том виде в каком старость переживается людьми, природа его не программирует, и что он вызван случайными внешними условиями, на которые сам человек может воздействовать, изменяя или устраняя их.

М. также принадлежит разработка программы ведения бактериальных методов борьбы с вредными насекомыми. По его мнению, эти методы обладают большими преимуществами, чем химические воздействия, не безопасные для человека. Эффективность разработанных им методов была продемонстрирована на зараженных виноградниках, фруктовых деревьях, хлопке.

При жизни М. опубликовал более 250 научных работ на русском и западноевропейских языках. М. принимал активное участие в работе русских эмигрантских организаций. На 1-м Съезде Русского национального объединения (Париж, июнь 1921 г.) М. входил в состав Избирательной комиссии съезда вместе с И.А.Буниным, князьями Долгоруковыми, И. С.Васильчиковым, Г.Н.Трубецким, В.Д.Набоковым, М.И.Ростовцевым, А.И.Куприным. На 1-м Съезде Русских академических организаций (Прага, октябрь 1921 г.) М. представлял Русскую академическую группу Франции и был избран председателем Комиссии по вопросам о положении науки и ученых в России. В 1922-1923 гг. М. - товарищ председателя правления Русского народного университета, игравшего большую социокультурную роль в жизни эмиграции. В университете он читал лекции по биологии и медицине. Имя М. встречалось в программе общедоступных курсов медицинских знаний, которые были организованы Обществом русских врачей имени Мечникова в Париже.

На исходе войны в 1945-1946 гг. М. заболел и умер в клинике для душевнобольных в Медоне.

Соч.: Токсические сыворотки // Изв. СПб. Биологич.лаборатории, 1901, т.4, вып.4; Rôle des réflexes conditionnels dans l^,immunit // Ann. de L^'Instit.Pasteur, 1926, vol.40 (avec Chorine. V); Le rôle du systéme nerveux et des facteurs biologiques et psychiques dans l^,immunité. Paris, 1932.

Лит.: Negre.L. Metalnikov Serge (1870-1946) // Ann. de L'Inst. Pasteur, 1946, vol.72; Ульянкина Т.И. Зарождение иммунологии. М., 1994.