В старших классах гимназии после смерти отчима — беды продолжали преследовать семью — Сергей вынужден был зарабатывать деньги, подтягивая отстающих учеников.

Книги продолжали оставаться его лучшими и любимыми друзьями. В ранние годы это были книги Жюля Верна, Майн-Рида, Густава Эмара, а в дальнейшем писателей 60—80-х годов, с которыми он знакомился самостоятельно, ибо в гимназии изучение литературы заканчивалось пушкинской эпохой.

Польские театры того времени, находившиеся на большой высоте, русскими гимназистами посещались редко — со стороны инспектора это не встречало одобрения. Постоянного русского театра в Варшаве не было. Но каждый год в дни «великого поста», когда в Петербурге и Москве театральные представления прерывались, артисты столичных театров приезжали в Варшаву. Эти гастроли были истинным праздником для русского населения города и особенно для молодежи. В числе наезжавших сюда актеров были такие корифеи русской сцены, как Савина, Ермолова, Стрельская, Варламов, Писарев, Аполлонский и другие. В репертуаре были как классические пьесы, так и новинки. Посещение этих спектаклей, особенно классических пьес, поощрялось начальством гимназии. Для гимназистов эти спектакли были доступны и по цене, так как сравнительно недорого можно было достать билеты на «галерку». Сергей Васильевич был в те годы заядлым театралом, заблаговременно на имеющиеся в его распоряжении гроши доставал билеты на эти спектакли и восхищался мастерством прославленных артистов.

Время от времени в Варшаву приезжали и крупные деятели в области музыкального искусства. В те годы в Варшаве под управлением автора исполнялись бессмертные оркестровые произведения П. И. Чайковского, в концертах выступали известные певцы Фигнер, Есипова и другие. Видимо, именно на этих концертах зародилась у Сергея Васильевича любовь к музыке, которую он также сохранил на всю жизнь.

Многие питомцы 1-й Варшавской гимназии впоследствии стали видными учеными и общественными деятелями. В их числе известный советский востоковед, долгие годы бывший непременным секретарем Академии наук, С. Ф. Ольденбург, весьма прогрессивный профессор физики Казанского университета Д. А. Гольдгамер и другие. В период пребывания в гимназии Сергея Лебедева в ней учился в старших классах революционер Иван Каляев.

Из сотоварищей по классу наиболее близки Сергею были Колосов, Тычина и Вагнер. Егор Вагнер, сын известного химика, ученика А. М. Бутлерова, Егора Егоровича Вагнера, видимо, невольно оказал влияние на последующий выбор своим другом его профессии. Гимназисты, в том числе и Лебедев, получали от Вагнера-сына, вращавшегося в профессорской среде, не только сведения о профессорах Варшавского университета, но и рассказы о великих русских химиках Зинине и Бутлерове.

Еще в гимназические годы Сергей Лебедев, разумеется вне программы, ознакомился с учением Дарвина, «запоем» читал литературу по социологии и естествознанию. В старших классах он уже резко выделялся своим развитием и широтой интересов. Но, несмотря на это, при всех своих незаурядных способностях, он не отличался в гимназии успехами в учебе, находился в числе «средних» учеников. Ни преподаватели, ни товарищи по гимназии не угадывали в нем научного призвания. Старая школа снова не смогла оценить способностей своего талантливого ученика, как это было, впрочем, и с другими выдающимися химиками: Либихом, Бутлеровым, Менделеевым…

В 1895 году был завершен курс учебы в гимназии. В аттестате зрелости, полученном Сергеем Васильевичем Лебедевым, отмечались отличное поведение, исправность в посещении и приготовлении уроков, удовлетворительные прилежание и любознательность и далее шли более чем скромные оценки полученных знаний:

Закон божий — 5

Русский язык с церковной словесностью — 4

Логика — 3

Латинский язык — 3

Греческий язык — 3

Математика — 4

Физика — 4

Математическая география — 4

История — 4

География — 4

Немецкий язык — 4.

Кончились школьные годы. Кончилась пора тяжелого и безрадостного детства. Юноше предстояло доказать, на что он способен. Но для этого надо было еще найти возможность продолжать учиться, выбрать себе профессию и изучить основы науки, которая больше всего и манила и влекла, — основы химии.

И вот в августе 1895 года, получив соответствующий документ на право выезда в Петербург, Сергей Васильевич Лебедев направился в этот замечательный город, который в дальнейшем стал ему столь дорогим. Там он прошел годы становления как ученого, там выдающиеся научные свершения внесли его имя в историю химической науки.

Студент университета! Первое предупреждение. Наследие корифеев русской науки. Воспоминания о Д. И. Менделееве. Д. П. Коновалов. Что такое физическая химия? Н. А. Меншуткин. А. Е. Фаворский. Созвездие талантов.

Прекрасен гордый город, раскинувшийся на берегах Невы. Прекрасен в любое время года, но по-особому летом. Кончились белые ночи, но еще не наступила осенняя пора с ее серыми деньками и длинными вечерами. В июле и августе северная природа достигает своего наивысшего расцвета, в пышную зелень одеваются сады и парки города, мягкое солнечное сияние подчеркивает красоту и величественность его архитектуры. Летом 1895 года и произошло первое знакомство Сергея Лебедева с этим замечательным городом, гордостью русской культуры, за которым прочно укрепилось название «Северная Пальмира».

5 августа 1895 года Сергей Васильевич подал прошение о зачислении его в число студентов математического факультета по естественному разряду Петербургского университета. 16 августа этого же года это зачисление было осуществлено. А затем ему пришлось по существовавшему тогда порядку на отпечатанном типографским способом бланке дать подписку следующего содержания:

«1895 г. августа 28 дня я, нижеподписавшийся, обязуюсь не только «не принадлежать ни к какому тайному обществу, но даже без разрешения на то, в каждом отдельном случае, ближайшего начальства, не вступать и в дозволенные законом общества, а также не участвовать ни в каком денежном сборе; в случае же нарушения мною сего обещания подвергаюсь немедленному удалению из заведения и лишаюсь всякого права на внесенные мною в пользу недозволенного сбора деньги».

Так, косвенным способом юный студент был предупрежден университетским начальством, что революционный дух молодежи не сломлен и даже самые невинные проявления ее свободолюбия внушают властям глубокие опасения.

С осени 1895 года Сергей Васильевич Лебедев начал свои занятия в Петербургском университете.

Вторая половина XIX века была эпохой блистательного и плодотворного развития химии в стенах Петербургского университета: кафедру общей химии долгие годы возглавлял здесь Дмитрий Иванович Менделеев, а кафедру органической химии — Александр Михайлович Бутлеров. Эти славные имена привлекали молодежь, мечтавшую о трудном, но увлекательном пути научной деятельности. К моменту поступления С. В. Лебедева в университет на кафедру химии пришли уже последователи этих замечательных корифеев русской науки. В 1886 году в расцвете сил безвременно ушел в могилу А. М. Бутлеров, а Д. И. Менделеев, в 1891 году поддержавший молодежь во время студенческих волнений, был вынужден под давлением реакционных сил уйти из университета. Однако студент, а затем и молодой ученый С. В. Лебедев имел возможность слышать выступления Д. И. Менделеева, которые произвели на него неизгладимое впечатление.

Он сам красноречиво описал те переживания, которые он испытывал при встречах с великим ученым, педагогом и лектором.

Непосредственно после смерти Д. И. Менделеева под свежими впечатлениями горестной утраты Сергей Васильевич писал:

«Те, кому выпало на долю завидное счастье видеть Дмитрия Ивановича на кафедре, слушать его лекции и доклады, хорошо помнят то особое настроение, которое овладевало аудиторией. На кафедре мощная, слегка сутуловатая фигура с длинной бородой и длинными вьющимися волосами. Раздается низкий, сильный голос; речь льется чрезвычайно неровно, как будто Д. И. Менделеев не находит слов; человеку, впервые слушающему его, становится как-то неловко, хочется подтолкнуть, подсказать недостающее слово. Напрасное беспокойство! То слово, которое он ищет, будет найдено непременно, слово образное, неожиданное, точно выкованное из стали.