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  按照家族傳說,維爾納茨基的父親伊萬·維爾納茨基是扎波羅熱哥薩克的後代,他曾在基輔擔任經濟學教授,後來到彼得堡擔任議員,媽媽則是一位俄國女貴族。1868年,由於不適應彼得堡的氣候,維爾納茨基家搬到了哈爾科夫。1873年維爾納茨基在哈爾科夫當地的學校就讀,第一學年結束後,全家曾前往維也納和布拉格等地旅行。1876年全家遷回聖彼得堡。維爾納茨基進入聖彼得堡第一高中就讀。1881年高中畢業,進入聖彼得堡國立大學就讀。

  1885年,維爾納茨基從聖彼得堡國立大學物理和數學系畢業,翌年與戀人娜塔莉亞結婚。1889年維爾納茨基到義大利、德國和法國進行商務旅行,途中遇到了地質學家阿列克塞·巴甫洛夫,巴甫洛夫很欣賞維爾納茨基。所以當聖彼得堡國立大學缺少礦物學教師,只能暫由由土壤科學家瓦西里·多庫切夫和巴甫洛夫教授礦物學課程,他推薦了維爾納茨基擔任礦物學助理教授。  在維爾納茨基選擇他的博士論文的題目期間,他曾前往那不勒斯,試圖受教於晶體學家阿爾坎格魯·斯卡奇(Arcangelo Scacchi)。發現斯卡奇的健康狀況不佳後,維爾納茨基又前往德國,在的指導下進行研究,格勞斯對礦石按照化學性質和晶體結構進行分類的思想對他影響頗大,為此他改進了礦石的實驗裝置,可以更好的研究晶體的光學、熱學、彈性、電學和磁學效能。他也曾獲得使用Leonhard Sohncke的實驗室的資格。1897年他在聖彼得堡國立大學通過博士學位答辯。第二年起在巴甫洛夫的邀請下,開始擔任莫斯科大學教授。

  1905年維爾納茨基曾參加了地方自治局的第一次大會。這一會議討論如何向政府施壓,要求他們滿足俄國社會的需要。他加入了立憲民主黨,並當選國會議員,但不久因為抗議沙皇控制國家杜馬而辭職。1908年起,維爾納茨基組織了對俄國鈾礦的普查。1911年他辭去學術職務,以抗議政府的保守政策。1917年二月革命後,他擔任了有關農業和教育的多個委員會的職務,包括教育部副部長。  從1912年起,維爾納茨基就是俄國科學院院士。除了教學和社會活動,他很關心烏克蘭的科學研究,他每年都會去一次烏克蘭的波爾塔瓦。1918年前後,他參與了位於基輔的烏克蘭科學院的建立工作,並擔任首任院長。他還是烏克蘭維爾納茨基國家圖書館的創始人,還曾在克里米亞的塔夫裡達大學工作過。在俄國內戰中,他在家中接待了很多年輕的知識分子,他們後來領導了歐亞主義思潮。1921年7月14日,維爾納茨基因間諜行為被捕,被流放到西伯利亞,所幸他的朋友給列寧和盧納察爾斯基寫信,維爾納茨基不久就被釋放。

  維爾納茨基的理論主要體現在1926年出版的《生物圈》一書中,他提出了“人類圈”(noosphere)的概念,大力宣傳並深化了愛德華·蘇斯提出的生物圈的概念。維爾納茨基認為,人類圈是在地質圈和生物圈之後的地球第三個發展階段。正如生命的出現從更本上改變了地質圈一樣,人類團體的出現也從根本上改變了生物圈。在他的理論中,生命和認知都是地球演化的本質特徵,也是地球整體的一部分。他寫到:“生命並非地表上偶然發生的外部演化。相反,它與地殼構造有著密切的關聯,沒有生命,地球的臉面就會失去表情,變得像月球般木然。”  雖然他的人類圈概念在西方沒有得到普遍接受。但他是最早認識到地球大氣中的氧氣、氮氣和二氧化碳是來源於生物圈的科學家。他也是為環境科學打下基礎的先驅者之一。

  1922年初,維爾納茨基參與創立了蘇聯放射性研究所。從1922年到1926年,維爾納茨基到國外工作,曾在巴黎索邦大學講課,在居里研究所做研究。1935年,維爾納茨基最後一次出國研究。從1930年代晚期到1940年代初,維爾納茨基作為蘇聯原子彈計劃的早期顧問,力主利用核動力、對蘇聯的鈾礦進行普查,並推動對核裂變的研究,但未能形成具體計劃就去世了。

  維爾納茨基葬於莫斯科的新聖母公墓。他的兒子格奧爾格·維爾納茨基移居美國,並出版了很多關於中世紀和現代俄國曆史的書籍。莫斯科的一條街、烏克蘭國立圖書館、克里米亞的塔夫裡塔國立大學、烏克蘭南極考察基地都以維爾納茨基的名字命名。為紀念他誕生150週年,在聯合國教科文組織的資助下,在莫斯科大學召開了一次國際科學會議“全球化-2013”。
弗拉基米爾·伊萬諾維奇·維爾納茨基 (、,1863年-3月12日-1945年-1月6日),又譯韋爾納茨基、沃爾納德茨基, 俄國及蘇聯礦物學及地質化學家,被認為是地球化學、生物地球化學和放射地質學的創始人之一。他關於人類圈的概念,影響了後來的俄國宇宙主義思潮。他最著名的著作是1926年的《生物圈》,他在這部著作中推廣了愛德華·蘇斯於1885年提出的生物圈概念,認為生命是塑造地球的一種地質力。1943年,他被授予斯大林獎。