Но книга стоила 24 рубля, а денег у Григория Николаевича не было; поэтому он вместе со своим приятелем Куклиным, которого уговорил также заняться ботаникой и поехать летом на практику, решили деньги на покупку книги сэкономить на еде. Они упразднили в обеде картофель. Утром и вечером пили чай с сухарями, а к обеду покупали бутылку кваса и несколько фунтов ситника, который ели с маслом и зеленым сыром.

Накопив денег к лету, они купили Ледебура и поехали в деревню Воровую на Оке, близ Калуги. Здесь они наняли комнату у крестьян и прожили в ней два месяца, собирая растения и определяя их по книге. Ели за общим столом, четыре раза в день, с хозяевами, щи с гречневой кашей. От чая отвыкли, и немудрено: во всей деревне был только один самовар — у отставного солдата.

Потанину не удалось окончить университет. На третий год его учения в университете начались студенческие волнения; весной 1862 г. занятия были прерваны, и университет закрыт на неопределенное время. Приходилось думать о возвращении на родину.

В годы учения в университете Григорий Николаевич все время колебался при решении вопроса, кем ему сделаться — натуралистом или публицистом. Он прочитал по-французски книгу Гумбольдта «Центральная Азия». Воображение рисовало ему описанные в книге по данным китайских путешественников озеро Куку-нор в глубине Азии и окружающие его снежные пики, которые местные жители называли патриархами. На берегах Куку-нора еще не ступала нога европейского путешественника. Книги Гумбольдта, посвященные описанию этой местности, были проникнуты такой жаждой раскрыть тайны этой неизвестной страны, что читатель невольно загорался желанием увидеть берега Куку-нора и пики окружавших его снежных вершин.

В той же книге внимание Потанина привлекла еще одна гора в Тянь-шане, которую по китайским источникам Гумбольдт считал действующим вулканом. Григорию Николаевичу хотелось посетить берега Куку-нора и разрешить вопрос о вулкане.

Но, с другой стороны, разговоры и споры со студентами-сибиряками о вопиющих непорядках в управлении Сибирью и личное знакомство с положением дел в генерал-губернаторстве Гасфорда и бесправием казачьего сословия побуждали Потанина к другой деятельности.

Время было исключительное, новые идеи волновали общество. В университете кафедру русской истории занимал украинец-федералист Костомаров, в газете «Век» сибиряк Щапов также проводил федералистские идеи. Потанина и его друзей занимал вопрос, является ли Сибирь провинцией Российского государства или же его колонией, подобно тому как Австралия, Индия, Канада и т. д. являются колониями Британской империи. Они приходили к выводу, что Сибирь не только колония, но штрафная колония Российской империи, место ссылки преступников и извлечения богатств в виде золота, серебра, денег за снабжение Сибири мануфактурой и другими товарами.

Ссылка уголовных неблагоприятно отражалась на культурном росте коренного населения. Экономическая отсталость Сибири поддерживалась конкуренцией дешевых товаров метрополии. Отсутствие своего университета отрывало молодежь от родины, мешало формированию сибирской интеллигенции, которая могла бы сыграть большую роль в промышленном и культурном росте Сибири. Бесправное положение «инородцев», о котором студенты-сибиряки знали как из личных наблюдений, так и из рассказов киргиза Чокана и бурята Пирожкова, также приехавших учиться в Петербург, тоже до крайней степени препятствовало развитию производительных сил Сибири.

Одновременно с Григорием Николаевичем собирались ехать назад в Сибирь его друг Ф. Н. Усов, казачий офицер, слушавший лекции в Военной академии, писатели Шашков, Наумов и Ядринцев. Они ехали, окрыленные надеждами, горя нетерпением поскорее начать на родине культурную работу. Они мечтали, что будут устраивать публичные библиотеки, читать публичные лекции, собирать пожертвования для помощи сибирякам, учащимся в столицах, совершать ученые поездки по родине, собирать коллекции для музеев и писать в местных газетах о нуждах Сибири.

Перед отъездом Потанин побывал у П. П. Семенова и просил его дать письмо к новому генерал-губернатору Западной Сибири Дюгамелю не с просьбой устроить Потанину место службы, а только с уведомлением о том, что в управляемом им крае будет жить преданный науке и просвещенный человек. П. П. Семенов в душе, вероятно, удивился этой невинной и наивной просьбе и предложил Григорию Николаевичу пристроить его к экспедиции астронома Струве; экспедиция ежегодно выезжала для работы по определению широты и долготы различных пунктов в пограничной с Китаем местности между Алтаем и Джунгарским Ала-тау. Эти определения были необходимы для точности карт, которые снимались топографами в это же время. Участие в научной экспедиции в незнакомый край было для Потанина исключительно привлекательно. Он с радостью принял предложение Семенова. Таким образом, он на время отказался от непосредственного участия в разрешении волновавших его сибирских вопросов.

По приезде в Омск, осенью 1862 г., он поступил в распоряжение Струве, находившегося уже в городе; но до весны, когда следовало ехать на Алтай, оставалось много времени. Григорий Николаевич принял деятельное участие в организации выборов депутатов от казаков в собрание, которому было предложено обсудить новое положение для казачьего войска. Это предложение было составлено комитетом, назначенным генерал-губернатором специально для этой цели. Собрание выбрало Григория Николаевича одним из секретарей; остальные секретари были молодыми офицерами, сочувствовавшими реформам в демократическом духе. Секретари руководили работой, собрание резко критиковало текст положения, составленный комитетом. Для выработки окончательного текста положения устроили совместные заседания и собрания, на которых Григорий Николаевич выступал защитником интересов простых казаков, чем возбудил против себя неудовольствие офицеров и получил от них аттестацию бунтовщика. Зато простые казаки видели в нем своего заступника. Начальник штаба казачьих войск Гулькевич, сочувствовавший реформе, добился того, что проект нового положения, составленный в демократическом духе, был отправлен в Петербург.

Весной 1863 г. астроном Струве и Потанин прибыли в русскую колонию Кокбекты, расположенную недалеко от южного подножия Калбинского хребта. Последний составляет продолжение Алтая на левом берегу Иртыша и тянется на запад, постепенно понижаясь и распадаясь на отдельные гряды гор и холмов. В качестве проводника пригласили бия Тану Тлемисова, известного у киргизов своими познаниями в степном обычном праве и в юридической практике. Тана раньше кочевал по южному Алтаю и хорошо знал там местность и население: он был проводником в экспедиции капитана Влангали, изучившей Калбинский хребет.

15 апреля (ст. ст.) караван выступил из колонии вниз по речке Кокбекты, впадающей в озеро Зайсан-нор, и через несколько дней дошел до ее устья, которое отстоит от колонии почти на 100 километров. Местность по берегам речки представляла щебнистую степь, поросшую главным образом полынью. Вдоль речки чередовались лужайки, заросли таволги, караганы, камыша и площади солончаков. Речка вскоре исчезла, вода текла под землею, появляясь в отдельных впадинах русла в виде маленьких озерков, которые киргизы называли карасу (черная вода). Эти карасу были окаймлены зарослями чия, злака, растущего большими пучками; его длинный и жесткий стебель оканчивается соцветием в виде метелки. Животные едят только молодые побеги, старые слишком тверды, и у них они объедают только метелки. Чий распространен по всей Внутренней Азии и в Киргизской степи; монголы называют его дэрису.