Летом 1867 года Докучаев приехал в Петербург. Этот высокий, широкоплечий юноша с густой шапкой каштановых волос и внимательными синими глазами, одетый в традиционный семинарский сюртук, вынес из семинарии ненависть к церковной схоластике, возмущение против неуважения к человеческой личности. Еще в бурсе Докучаев с большим вниманием относился к изучению «светских предметов»: физики, математики, естественной истории, словесности, истории России.
Стремление к знаниям выделяло Докучаева из среды семинаристов и расширяло его кругозор.
Но Докучаев обладал твердым характером и сильной волей, которая закалилась в годы пребывания в бурсе, где каждый день приходилось отстаивать свои права, проявлять исключительную выносливость в борьбе за человеческое существование.
В Духовной академии приходилось снова начинать с гомилетики — здесь она изучалась еще более подробно, чем в семинарии.
В Смоленске у Докучаева не было выбора. Но здесь, в Петербурге шестидесятых годов, другое дело.
Это была блестящая эпоха в развитии русской общественной мысли и русского естествознания. Идеи революционных демократов широко распространились в кругах русских естествоиспытателей. Материалистическая философия Чернышевского была тесно связана с развитием и успехом естественно-научных знаний в России. Характерное взаимодействие философии и научного естествознания в этот период было особенно плодотворным. Большой популярностью пользовались в эти годы статьи Писарева и «Письма об изучении природы» Герцена.
Поражает разнообразие талантов, проявившихся в этот период в русской науке. На первом месте по своему научному значению были русские химики, так называемая казанская школа. Основателем ее был профессор Казанского университета Н. Н. Зинин, работавший в эти годы в Петербурге и создавший при Медико-хирургической академии превосходную химическую лабораторию. Этот ученый с мировым именем был учителем другого выдающегося казанского химика — А. М. Бутлерова, тоже работавшего в шестидесятых годах в Петербурге. В это же время развернулась в Петербурге деятельность сподвижников и преемников Н. Н. Зинина — Д. И. Менделеева, Н. А. Меншуткина, H. H. Бекетова. К. А. Тимирязев писал: «…едва ли какой европейский научный центр в ту эпоху мог выставить столько выдающихся деятелей по химии… Английский химик Франкланд мог с полным убеждением сказать, что химия представлена в России лучше, чем в Англии».
Русское естествознание, развиваясь самостоятельно и часто обгоняя европейское, в то же время разрабатывало и углубляло открытия европейских ученых. Стоит напомнить, что совершившая переворот в естествознании работа Ч. Дарвина «Происхождение видов», опубликованная в Англии в конце 1859 года, уже через несколько месяцев стала широко известна в России не только ученым, но и студентам. В начале 1860 года профессор Петербургского университета С. С. Куторга изложил первокурсникам основы дарвинизма. «Дарвинизм вскоре стал, — говорил К. Тимирязев, — лозунгом молодых русских зоологов, и под его флагом они завоевали себе почетное место в европейской науке». Почетное место в мировой науке завоевал и автор приведенных слов, великий русский ученый-революционер, успешно развивавший учение Дарвина, Климент Аркадьевич Тимирязев, который свою научную деятельность начал в шестидесятых годах.
Центрами общественного и научного движения в шестидесятых годах были главным образом университеты, в которых сосредоточивались лучшие прогрессивные силы русской науки. Но пропаганда знаний не ограничивалась в эти годы университетскими стенами. Относительно широкие слои общества приобщались к новейшим достижениям науки и культуры. Большое общественное значение получила выдающаяся работа основателя русской школы физиологов Ивана Михайловича Сеченова «Рефлексы головного мозга», опубликованная в 1863 году. Эта работа, дававшая материалистическое обоснование психической деятельности человека и подвергшаяся в связи с этим преследованию со стороны царского правительства и представителей церкви, завоевала огромную популярность не только в России, но и далеко за ее пределами. Еще до опубликования своей классической работы Сеченов на публичных лекциях познакомил русское общество с изложенными в ней идеями. Работы Сеченова и его популярные лекции оказали исключительно сильное влияние на развитие русской науки и расширили круг ее приверженцев.
Публичные лекции были очень популярны в среде петербургских студентов, чиновников, гимназистов, учителей. Организация этих лекций связана с деятельностью одного любопытного учреждения, образовавшегося в Петербурге в 1858 году под именем «Торгового дома Струговщикова, Пахитонова и Водова» (позднее этот «торговый дом» преобразовался в издательство «Общественная польза»). Это учреждение не только издавало научно-популярные книги, но и организовывало в специально отстроенном зале Петербургского пассажа публичные лекции по научным вопросам. Лекции сопровождались опытами и показом диапозитивов с помощью волшебного фонаря. К. Тимирязев, который был старше Докучаева всего на три года, вспоминал с большой признательностью лекции в зале пассажа: «Пишущему эти строки, проверяя собственные впечатления, не раз приходилось делать опрос своих сверстников по науке, и многие из них признавали в этих лекциях первый толчок, пробудивший и в них желание изучать естествознание».
Среди посетителей лекций в зале Петербургского пассажа бывал и слушатель Духовной академии Василий Докучаев. Здесь на лекциях крупнейших ученых он знакомился с новейшими достижениями различных наук, о которых слышал кое-что в семинарских спальнях, где семинаристы по ночам обсуждали смутно понятые материалистические теории и научные открытия, опрокидывавшие ненавистную бурсацкую схоластику.
Докучаев узнал о работах Дарвина и Ляйеля, о работах И. Сеченова и А. Бутлерова, хирурга Н. Пирогова, геолога Г. Щуровского, ботаника Л. Ценковского; он слышал жаркие слова, призывающие к борьбе за просвещение, призывающие отдать все силы науке, направленной на раскрепощение человека.
Эти слова падали на благодатную почву.
Не пробыв и месяца в академии, Докучаев решил порвать с ней. Немалую силу воли нужно было проявить, чтобы решиться на этот шаг и сменить обеспеченное существование «академика» с гарантированной карьерой на полуголодную жизнь студента. Его влекла возникшая с детства, со времени привольных походов по берегам родной Качни, любовь к природе.
28 октября 1867 года Докучаев оставил академию и поступил на физико-математический факультет Петербургского университета по разряду естественных наук.
