Работа С. А. Балезина в этой области делает значительный шаг вперед по сравнению даже с такими классиками химии, как Фишер, Эйлер, Вальштеттер, которые занимались этой важной реакцией»[38 Зелинский Н. Д. Отзыв о научной работе профессора С. А. Балезина // Архив С. А. Балезина. Д. 7/1. Л. 7.]. В 1944 г. С. А. Балезину было присуждено звание профессора.
В годы войны С. А. Балезин начал исследования в новой научной области — защиты металлов от коррозии с помощью ингибиторов. В начале 1942 г. он организовал первое производство ингибиторов для травильных растворов, применяемых при очистке оружия от ржавчины, — в первый же год войны этот вопрос стал насущной необходимостью. Издавна ремесленники умели осветлять металл, подвергая его травлению в кислотах с такими добавками, которые, не препятствуя растворению окалины и ржавчины, защищали металл от разрушения. С. А. Балезин и группа его сотрудников предложили таким способом чистить от ржавчины оружие, собранное с полей войны. В лабораториях МГУ и на кафедре химии МГПИ им. Ленина срочно были разработаны первые отечественные ингибиторы — вещества, замедляющие коррозию металлов в. кислоте. Одним из первых был создай ингибитор У-2, изготовлявшийся из отходов переработки опийного мака. Первые партии этого ингибитора коррозии были успешно использованы в прифронтовых артиллерийских мастерских.
Потребность в ингибиторах была огромная, и спустя несколько месяцев после того, как их начали изготавливать в лабораториях, в Люблино (тогдашний пригород Москвы) был организован завод по производству ингибитора У-2 — «уникол». «15 апреля 1943 г. постановлением СНК СССР ингибиторы „уникол“ были приняты на снабжение армии и промышленности. Они получили широкое применение на фронте для удаления ржавчины с предметов вооружения. Огнестрельное оружие, детали танков, машин и артиллерийского вооружения, пострадавшие от коррозии, при помощи этого препарата вновь становились годными к употреблению» [39 Московский университет в Великой Отечественной войне. М.: Изд-во МГУ, 1975. С. 98.].
Несмотря на свою огромную занятость в ГКО, ВКВШ и на педагогической работе, Степан Афанасьевич регулярно вечерами до поздней ночи работал в лаборатории над созданием новых ингибиторов коррозии. В это же время под руководством С. А. Балезина был решен вопрос о транспортировке кислот на дальние расстояния в обычных железнодорожных цистернах путем добавления в кислоту специальных ингибиторов, препятствующих разъеданию металлических стенок цистерн. Это дало огромный экономический эффект, ибо ранее кислота перевозилась в стеклянной таре, неудобства которой очевидны. Более того, освободилось большое количество подвижного состава, резко упрощалась сама доставка продукта.
Значение работ С. А. Балезина в этом направлении трудно переоценить. В одном из документов тех лет об этом говорится так: «Ингибиторы, разработанные им, позволили разрешить проблему перевозки и хранения соляной кислоты в железных резервуарах. За период Великой Отечественной войны по методике, предложенной С. А. Балезиным, было очищено от ржавчины и введено в строй более 5 000 000 предметов вооружения» [40 Характеристика С. А. Балезина, выданная управлением кадров ЦК ВКП(б) II Архив С. А. Балезина. Д. 7/4. Л. 3.].
В годы войны С. А. Балезину пришлось участвовать в еще одном научном исследовании. Речь идет о первом советском пенициллине. В 1942 г. проф- 3. В. Ермольева поручила своей сотруднице Т. И. Балезиной подготовить лабораторию для получения пенициллина из спор грибка А. Флеминга, запрошенных в Англии и считавшихся уникальным продуцентом препарата. Но англичане затягивали выдачу грибка, и Т. И. Балезина стала собирать и испытывать различные пеницилловые плесени. Вскоре уже 15-й из опробованных штаммов давал пенициллин, а 93-й оказался отличным, активнее флеминговского, продуцентом пенициллина. 3. В. Ермольева, регулярно докладывавшая в ГКО С. А. Балезину о ходе работ, обратилась к нему с просьбой помочь определить вид «93-го», и академик Л. И. Курсаьгов по запросу ГКО определил этот грибок как «пенициллиум-крустозум». Советский препарат, полученный из этого грибка, был назван «пенициллин-крустозин ВИЭМ».
Балезин одним из первых опробовал на себе лабораторный пенициллин, залечив им незаживающую трофическую язву на руке. Затем он получал в ГКО регулярную информацию о ходе развернувшихся испытаний лабораторного препарата в клиниках и госпиталях Москвы. 3. В. Ермольева рассказывала ему о «четвергах» в ее кабинете, где врачи различных специальностей докладывали о поразительном эффекте пенициллина, примененного в самых тяжелых случаях. Вот одно из сохранившихся свидетельств — письмо начмеда эвакогоспиталя № 3373: «Уважаемая Тамара Иосифовна! Весь наш эвакогоспиталь приносит Вам благодарность за спасение жизни нашего септического безнадежного раненого Малькевича. Пенициллин оказал магическое действие. У нас еще 2 раненых в таком же тяжелом состоянии. Очень прошу Вас снабдить нас еще пенициллином для проведения полного курса для 1-го раненого Малькевича и двух раненых Рябова и Евдокимова. С уважением к Вам и большой благодарностью М. Потемкина» [41 Фотокопия письма хранится у Т. И. Балезиной, подлинник — в Музее истории медицины им. П. Страдыня в г. Риге,].
Балезин участвовал и в организации промышленного производства пенициллина, нужды в котором не могла обеспечить лаборатория 3. В. Ермольевой, несмотря на переход сотрудников на работу в три смены. В частности, на завод № 13, где впервые был организован пенициллиновый цех, по просьбе Степана Афанасьевича академик П. Л. Капица направил своего сотрудника П. Г. Стрелкова, сумевшего наладить сушку препарата в вакууме на холоду. В результате к лету 1943 г. вместо скоропортящегося жидкого пенициллина, выпускаемого лабораторией, фронтовые госпитали стали получать хорошо сохраняющийся в обычных условиях коричневый порошок.
Степан Афанасьевич дал много ценных советов Т. И. Балезиной при оформлении (без отрыва от работы) ее кандидатской диссертации «Получение, исследование и клиническое применение пенициллина», защищенной в 1944 г. и явившейся первым у нас в стране всесторонним научным исследованием пенициллина. О Т. И. Балезиной как о соавторе советского пенициллина (а затем и интерферона) рассказывают материалы краеведческих музеев ее родного края — городов Старобельска и Ворошиловграда, а также Музея истории медицины им. П. Страдыня в г. Риге.
Вот как оцениваются итоги этой работы в книге Б. В. Лёвшина «Советская паука в годы Великой Отечественной войны»: «Подлинный триумф химиотерапии связан с созданием антибиотиков. В 1942 г. проф. 3, В. Ермольева в лаборатории биохимии микробов Научно-исследовательского института экспериментальной медицины совместно с Т. И. Балезиной впервые в Союзе выделили активный штамм плесневого грибка, продуцирующего пенициллин. Пенициллин прочно занял главенствующее положение в борьбе с гнойно- воспалительными процессами, сепсисом» [42 Лёвшин Б. В. Советская наука... С. 250,].
В 1944 г. С. А. Балезина направили на новую работу: он стал заместителем заведующего отделом высших учебных заведений и научных учреждений Управления кадров ЦК ВКП(б). Пост этот он принял, как и ранее посты в BKBШ и ГКО, не оставляя своей кафедры в МГПИ. А условия работы на кафедре в военное время были тяжелыми. Сам Степан Афанасьевич вспоминал: «Не было достаточно дров, зачастую не было и света. Заниматься приходилось в холодных аудиториях, кутаясь в пальто. Плохо было и с продовольствием. Кафедра общей химии организовала производство сахарина для сотрудников и работников других подразделений. На этой же кафедре было организовано производство пищевых дрожжей из древесных опилок — нам привезли машину опилок со строительства Дворца Советов. . . А еще было постоянное дежурство на крышах зданий для борьбы с зажигательными бомбами...» [43 Балезин С. А. Из истории биолого-химического факультета // Архив С. А. Балезина. Д. 6/7. Л. 13. Рукопись.]