Будущий первый клиницист, терапевт родился 5 сентября 1832 года в Москве в богатой семье купца и заводчика. Глава семьи отец Петр Кононович Боткин происходил из вольных посадских людей г. Торопца Тверской губернии. В 20-х годах XIX века он основал в Москве крупную чайную фирму, имел заготовительную контору в Кяхте. В Тульской губернии он построил два сахарных завода. В воспитание своих 14 детей он не вмешивался, предоставив это своему старшему сыну Василию. Мать Боткина — Анна Ивановна Постникова, тоже из купеческого сословия, заметной роли в семье не играла.
Сергей Боткин до 15-летнего возраста учился в своем «домашнем университете», где его учителями были: Василий Петрович — его старший брат, известный литератор, и его друзья — Т.Н. Грановский, В.Г. Белинский, А.И. Герцен. Тогда же он познакомился со взглядами философского кружка Н.В. Станкевича, Белинского, Герцена, собиравшихся в доме Боткиных. А. И. Герцен — друг Боткина и в будущем его пациент, который лечился у него от диабета. Поэт Афанасий Афанасьевич Фет был женат на одной сестре Боткина, на другой — профессор университета Пикулин.
Т.Н. Грановский, который жил в нижнем этаже дома Боткиных, писал: «…Я следил за развитием Сергея, я видел в нем выдающиеся способности… Он поражал Белинского и меня своей огромной любознательностью».
К поступлению в Московский университет Сергей готовился у студента-математика А.Ф. Мерчинского, а с августа 1847 года — в частном пансионе. Закончив только второй курс пансиона, Боткин решает его бросить и держать экзамены на математический факультет Московского университета, но возник форс-мажор — указ от 30 апреля 1849 года: прием на все факультеты, кроме медицинского, прекратить. Боткин не сразу отказывается от математики в пользу медицины. Колеблясь в выборе, он заканчивает третий курс пансиона и лишь весной 1850 года решается подать документы на медицинский факультет.
Сергей Петрович Боткин окончил медицинский факультет Московского университета в 1855 году и вскоре с отрядом Н.И. Пирогова уже принимал участие в Крымской кампании, исполняя обязанности ординатора Симферопольского военного госпиталя. На стороне Турции против России выступили Франция, Англия и позже — итальянское государство Сардиния. Осенью 1854 года, точнее 1 сентября, на горизонте у Севастополя показались сотни вражеских кораблей. Еще через несколько дней произошла высадка десанта противника у Евпатории. Разгорелись бои на русской земле, был осажден город-крепость Севастополь. Количество раненых измерялось десятками тысяч человек.
В 1856–1860 годах Боткин находился в заграничной командировке. По возвращении он защитил докторскую диссертацию «О всасывании жира в кишках» и в 1861 году был избран профессором кафедры академической терапевтической клиники.
Чтобы оценить значение Боткина, необходимо припомнить, в каком положении находились русские врачи и русская медицина во время его деятельности. Как пишет историк медицины Е.А Головин, «медицинские кафедры во всех русских университетах были заняты людьми, лучшие из которых не выходили за уровень посредственности. Ученым считали уже того, кому удавалось перевести с иностранного на русский язык или скомпилировать, с грехом пополам, какое-нибудь руководство по лечению болезней. Большинство преподавателей повторяло из года в год одни и те же, раз и навсегда заученные лекции, сообщая подчас сведения, носившие средневековый отпечаток. В своих лекциях одни клиницисты вещали, что печень есть «много раз свернутый кишечный канал», другие разглагольствовали о молоке, всасывающемся в кровь в послеродовом периоде, и т. п.».
Научной медицины не было, практическая медицина находилась в руках больничных врачей, которыми преимущественно были немцы, особенно в петербургских больницах. Скорбные листки велись на немецком языке, и были случаи, когда врачи затруднялись объясниться по-русски со своими пациентами. В обществе не вольно сложилось убеждение, будто хорошо может лечить только врач нерусского происхождения. Поэтому не только высшее общество, но, например, купцы и даже зажиточные ремесленники лечились у врачей немцев.
Вечно так продолжаться не могло. В медицинскую академию были приглашены И.М. Сеченов и С.П. Боткин, врачи молодые (Боткину было 28 лет), но получившие уже некоторую известность своими теоретическими работами в медицинской среде Германии и Франции. После основательного знакомства с теорией и практикой во время многолетнего пребывания за границей, Сергей Петрович Боткин, вернувшись в Петербург, был назначен адъюнктом к заведующему академической клиникой внутренних болезней профессору Шипулинскому.
Профессор С.П. Боткин начал с преобразований. Он первым в России создал в 1860–1861 годах при своей клинике экспериментальную лабораторию, где производил физические и химические анализы и исследовал физиологическое и фармакологическое действие лекарственных веществ. Изучал также вопросы физиологии и патологии организма, искусственно воспроизводил на животных аневризму аорты, нефрит, трофические расстройства кожи с целью раскрыть их закономерности. Вместе с тем он подчеркивал, что клиницист может только до известной степени переносить на человека данные, получаемые в результате опыта на животных. Исследования, проведенные в лаборатории Боткина, положили начало экспериментальной фармакологии, терапии и патологии в русской медицине. Эта лаборатория была зародышем крупнейшего научно-исследовательского медицинского учреждения — Института экспериментальной медицины.
Сергей Петрович также впервые широко использовал лабораторные исследования (биохимические, микробиологические); ввел измерение температуры тела термометром, аускультацию, перкуссию, осмотр больного и др. С беспристрастностью судебного следователя он собирал и анализировал собранные данные и давал студентам стройную картину болезненного процесса.
Но вот истек срок службы профессора Шипулинского, и на его место стали подыскивать достойного кандидата. Возможно, искренняя убежденность, что из русского врача не может получиться что-то путное, возможно, желание сохранить лидерство за немцами побудило большинство членов академии предложить профессора Феликса Нумейера. Последний был не прочь приехать в Петербург и даже готов был выучить русский язык.
В студенческой среде эта затея вызвала справедливое негодование. Студенты заявили, что Сергей Петрович — квалифицированный врач, прекрасный педагог и они хотят его видеть в качестве заведующего клиникой. С этим желанием совпало настроение директора Медико-хирургической академии П.А. Дубовицкого, его зама Н.Н. Зинина и заведующего кафедрой физиологии и гистологии Н.М.Якубовича (1817–1879) предоставить возможность развернуться наконец-то национальным силам. После бурных дебатов С.П. Боткина назначили профессором академической клиники внутренних болезней.
И.М.Сеченов писал в своем дневнике: «Для Боткина здоровых людей не существовало, и всякий приближавшийся к нему человек интересовал его едва л и не прежде всего как больной. Он присматривался к походке и движениям лица, прислушивался, я думаю, даже к разговору. Тонкая диагностика была его страстью, и в приобретении способов к ней он упражнялся столько же, как артисты вроде Антона Рубинштейна упражняются в своем искусстве перед концертами. Раз, в начале своей профессорской карьеры, он взял меня оценщиком его умения различать звуки молоточка по плессиметру.
Становясь посредине большой комнаты с зажмуренными глазами, он велел поворачивать себя вокруг продольной оси несколько раз, чтобы не знать положения, в котором остановился, и затем, стуча молотком по плессиметру, указывал, обращен ли плессиметр к сплошной стене, стене с окнами, к открытой двери в другую комнату или даже к печке с открытой заслонкой».
Итак, на петербургском горизонте появляется могучая молодая сила, пытливый аналитический ум. Само собой разумеется, что возникновение такого человека, объявившего войну всякой рутине, многим пришлось не по вкусу. Как говорится, не велик тот, в кого не бросают грязью. С.П. Боткину пришлось испытать участь всех новаторов: зависть, раздувание ошибок, несправедливые наветы. И случай представить С. П. Боткина едва ли не неучем вскоре представился.