К этому периоду жизни Бутлерова относится интересный эпизод, рассказанный впоследствии его товарищем по пансиону Шевляковым:
«Бутлеров усердно возился с какими-то склянками, банками, воронками, что-то таинственно переливал из одного пузырька в другой. Ему всячески мешал неугомонный воспитатель Роланд, зачастую отбирал склянки и пузырьки, ставил в угол или оставлял без обеда непрошенного химика, но тот не унимался, пользуясь покровительством учителя физики. В конце концов в углу, возле кровати Бутлерова, появился крошечный, всегда запертый шкафчик, наполненный какими-то снадобьями.
В один прекрасный весенний вечер, когда воспитанники мирно и весело играли в лапту на просторном дворе, а «неистовый Роланд» дремал на солнечном припеке, в кухне раздался оглушительный взрыв… Все ахнули, а Роланд прыжком тигра очутился в подвальном этаже, где помещалась кухня. Затем перед нами снова показался «тигр», безжалостно влачивший Бутлерова с опаленными волосами и бровями, а за ним, понуря голову, шел дядька, привлеченный в качестве сообщника, тайком доставлявшего материалы, необходимые для производства опытов.
…К чести пансиона Топорнина следует заметить, что розги никогда не употреблялись в этом заведении, но так как преступление Бутлерова выходило из ряда вон, то наши педагоги, на общем совете, придумали новое, небывалое наказание. Раза два или три преступника выводили из темного карцера в общую обеденную залу, с черной доской на груди, на доске крупными белыми буквами красовалось: «Великий химик».
Но этот оригинальный педагогический прием не оказал желаемого воздействия на Бутлерова. Он продолжал заниматься пиротехникой и в гимназии, куда вскоре был переведен из пансиона. Однако увлечение химическими опытами не поглощало целиком мальчика, в равной степени увлекался он и цветами, и бабочками, и пчелами, интерес к который остался у него до конца жизни.
Разлука с домом не только не уменьшила отцовского влияния, но как будто даже обострила его, как и самую привязанность. Насколько велико было это влияние, можно судить по сохранившемуся письму юноши к отцу. В тринадцать лет под новый 1842 год он писал:
«Я желал бы прежде всего выдержать экзамен и поступить в университет. Там, ведя себя хорошо, удаляясь от всего дурного и учась прилежно, заслужить, любовь наставников, я желал бы доказать им собою, что их усилия не были тщетны и дали хорошие плоды.
Желаю и надеюсь быть утешителем родителя и родственников, которые видят во мне всю надежду и искренно меня любят.
Кончив университет, надеюсь я служить моему отечеству верою и правдою и, если нужно, умереть за него и за все мне драгоценное на поле битвы. Да, друг мой, неужели кто-либо из истинных сынов России не отважится броситься во все опасности за честь и славу любезного отечества нашего и за веру христианскую не ляжет костьми, как сказал мужественный князь наш Святослав Игоревич.
После трудных подвигов в пользу отечества желал бы я, наконец, успокоиться в тихом приюте моего детства, где первый раз узнал я радость жизни, вместе с теми, которые драгоценны моему сердцу; жить в мирной тишине подпорою моего родителя и любящих меня, дни которых да продлит бог долго и долго.
Наконец я желал бы встретить старость и смерть мирно, окруженный сельскими занятиями, оставив по себе память добра и пользы ближним».
Это новогоднее письмо, озаглавленное «Мои желания и надежды», по своему выспренному, книжному слогу похоже на сколок с какого-то гимназического сочинения на заданную тему. Но за всей его искусственной приподнятостью нельзя не видеть и того, какие высокие мысли и интимные чувства связывали сына с другом-отцом.
Характер «желаний и надежд» юного Бутлерова отчасти объясняется теми настроениями, которые царили вокруг него в гимназии. Бутлеров учился в первой Казанской гимназии, той самой гимназии, в которой учился и Лобачевский и Сергей Тимофеевич Аксаков, оставивший в своей «Семейной хронике» немало страниц, посвященных гимназическим воспоминаниям. Эта гимназия дала не только первых студентов, но и первых профессоров для Казанского университета, открытого в 1804 году.
«Нельзя без удовольствия и без уважения вспомнить, — говорит С. Т. Аксаков, — какою любовью к просвещению, к наукам было одушевлено тогда старшее юношество гимназии. Занимались не только днем, но и по ночам. Все похудели, переменились в лице, и начальство принуждено было принять деятельные меры для охлаждения такого рвения. Дежурный надзиратель всю ночь ходил по спальням, тушил свечи и запрещал говорить, потому что впотьмах повторяли наизусть друг другу ответы в пройденных предметах. Учители были так же подвигнуты таким горячим рвением учеников и занимались с ними не только в классах, но и во всякое свободное время, по всем праздничным дням… Прекрасное, золотое время! Время чистой любви к знанию, время благородного увлечения».
Бутлеров учился в гимназии, описанной С. Т. Аксаковым, много лет спустя, но традиции «благородного увлечения» продолжали еще существовать в ее стенах. Их поддерживали преподаватели, многие из которых были товарищами Аксакова, переживавшим вместе с ним «прекрасное, золотое время».
Благородное увлечение знанием, как и общее настроение, царившее среди гимназической молодежи, привело к тому, что Бутлеров окончил гимназию в шестнадцать лет. По молодости он был в 1844 году даже не принят в университет, а лишь допущен к слушанию лекций. Чтобы стать действительным студентом, Бутлерову пришлось пробыть два года на первом курсе.
Складом ума, резко выраженной с детства любовью к природе определился у Бутлерова выбор «разряда естественных наук», на который он был зачислен даже вопреки желанию отца. Михаил Васильевич, преклонявшийся перед Лобачевским, мечтал видеть сына математиком. Сын отвечал ему:
— В обсерватории скучно, а к вычислениям у меня никакой склонности нет…
Юноша действительно был прирожденным натуралистом, и если в годы учения он не часто мог бывать в поле, в лесу, в степи, на реке, то он умел переносить природу в свой дом, в свою комнату. Он выкармливал белых мышей, черепах, вывезенных из Оренбургского края, выводил бабочек, собиранию которых посвящал летние дни. Хранившаяся в Казанском университете много лет коллекция бабочек, собранная Бутлеровым в дни юности, удивляла всех тщательностью обработки. Юноша обладал необыкновенным терпением при выполнении кропотливых работ. Для такого рода занятий Бутлеров всегда находил время.
Учение и дома, и в пансионе, и в гимназии, и в университете давалось ему легко. В дни экзаменов, когда его товарищи просиживали за учебниками напролет целые ночи, Бутлеров забавлялся приготовлением фейерверков, бывал очень спокоен, отлично высыпался и получал пятерки.