Для докторской диссертации Пирогов выбрал редкую тогда в хирургическом и физиологическом отношении перевязку брюшной аорты при паховых аневризмах, сделанную только однажды на живом человеке знаменитым английским анатомо-хирургом Эстли Пастоном Купером. Это была работа по топографической, или хирургической, анатомии, рассматривающей взаимное расположение органов в определенной, ограниченной части тела. Эту часть анатомии разрабатывали тогда во Франции и в Англии, но в России и Германии ее почти не знали.
Николаю Ивановичу пришлось делать много опытов, сильно работать. Дни и ночи просиживал он в анатомическом театре над препарированием различных областей, занимался артериальными стволами, делал опыты с перевязками на собаках и телятах, много читал и писал. Диссертация, с несколькими рисунками с препаратов, вышла да славу и заставила о себе заговорить — студентов и профессоров. Рисунки препаратов, выполненных для этой работы в натуральную величину, красками, до наших дней хранятся в анатомическом театре Дерптского университета.
Докторская диссертация Пирогова, по заявлению профессора хирургии Л. Л. Левшина (в 1897 году), может «служить прекрасным примером того, как следует приступать к решению вопросов практической медицины». В первом своем научном труде Пирогов «высказал принцип, что при решении различных вопросов практической медицины нельзя ограничиться одними лишь клиническими наблюдениями, но что в этом деле необходимы опыты над животными; предмет диссертации — лечение аневризм подвздошных артерий донельзя удачно выбран с целью показать, что путь для разработки ключевого вопроса не может быть иной, как экспериментальный». По новизне метода работа Пирогова обратила на себя внимание за границей и была переведена с латинского, на котором написала автором, на немецкий язык и напечатана в знаменитом тогда хирургическом журнале Греффе и Вальтера.
Таким образом, ко времени поездки за границу для завершения своей подготовки к профессуре Николай Иванович мог уже самостоятельно заниматься научными исследованиями. Серьезное изучение в Дерпте анатомии и хирургии в течение пяти лет выработало из него специалиста, основательно знающего свой предмет. Весьма важный для хирурга и очень трудный отдел анатомии — учение о фасциях (оболочки, покрывающие мышцы) — он изучил так основательно, что едва ли кто-нибудь, по словам доктора Малиса, мог быть опытнее его в этом отношении. И до Пирогова прибегали к опытам над животными для решения различных хирургических вопросов, он же потребовал права гражданства для экспериментальной хирургии, науки, всю важность которой для клиники недостаточно уяснили себе еще много десятилетий спустя. Такое рациональное направление, выработанное Пироговым вполне самостоятельно, было совершенно новым и ставило его головою выше современных ему хирургов.
Самой важной стороной дерптской деятельности Пирогова является именно то, что он один из первых в Европе стал в широких размерах систематически экспериментировать, стремясь решать вопросы клинической хирургии опытами над животными.
Когда профессорских кандидатов посылали в 1828 году в Дерпт, правительство рассчитывало, что они пробудут там два-три года, а затем отправятся в разные европейские университеты, в том числе во французские и английские, для усовершенствования. Но в июле 1830 года в Париже возникло революционное движение, послужившее сигналом к целому ряду восстаний в Западной Европе — в Бельгии, в Италии, в немецких государствах, наконец в Швейцарии. Подавивший незадолго до того восстание декабристов, русский царь, для преграждения путей революционной заразы в пределы вверенной ему проведением державы, решил помочь французскому королю и примерно наказать мятежников. Ближе всех к месту пожара была Польша, и Николай I повелел мобилизовать свою польскую армию.
В конце ноября 1830 года в польской армии вспыхнул бунт, вскоре перешедший во всеобщее народное восстание. Вмешиваться во французские дела русскому царю не пришлось, тем более, что ко всем его европейским заботам прибавилась еще возня с холерой внутри страны. Профессорских кандидатов за границу не пустили: послать их в Европу, привезут оттуда всякие бредни о свободе; пусть еще поучатся в Дерпте, а там будет видно.
Пирогов решил воспользоваться свободным временем для поездки в Москву. По бедности пришлось ехать с крестьянином, привезшим какую-то кладь в Дерпт и возвращавшимся в Москву порожняком. Путешествие было с приключениями: один раз крестьянин чуть не утопил ночью и Пирогова, и себя, и лошадь; в другой раз Николаю Ивановичу пришлось выскочить из телеги при переезде через какую-то речонку и по пояс в воде пробираться на берег. Дотащились через две недели до Белокаменной.
Н.И. Пирогов (1833 г.). Снимок с портрета работы художника А.Д. Хрипкова, жившего в Дерпте в годы учения Пирогова
Отвыкший от отечественных нравов Пирогов с изумлением присматривался теперь к представителям разных слоев русского общества. Сильнее всего поразила молодого доктора отсталость бывших его учителей — профессоров Московского университета, которых он теперь мог судить с точки зрения приобретенных в Дерпте научных знаний и общественных навыков.
Когда Пирогов рассказал одному профессору о знаменитом рефракторе Дерптской обсерватории, в то время едва ли не единственном в России, его бывший учитель равнодушно отозвался: «Я, признаться, не верю во все эти астрономические забавы; кто их там разберет, все эти небесные тела». Профессор хирургии Альфонский в беседе о перевязке больших артерий заявил: «Знаете что, я не верю всем этим историям о перевязке подвздошной, наружной или там подключичной артерии: бумага все терпит».
Толкнулся Пирогов в чиновничью и офицерскую служилую среду. Пришел навестить старого знакомого — сослуживца отца. Нашел там других офицеров. Слово за слово, перешел к рассказу о преимуществах Прибалтийского края. Прежде всего описал слушателям высокое состояние науки, отставшей в Москве по крайней мере на четверть вежа. «Позвольте вам заметить, — остановил молодого ученого толстейший гарнизонный майор: — я лечился у разных докторов, везде побывал, советовался с разными знаменитостями, но толку не было; а вот у нас в Москве мне один старичок посоветовал принять лекарство Леру. Так я вам скажу, оно меня так прочистило, что все, что во мне лет десять уже скопилось, наружу вывело; с тех пор, как видите, здравствую». Возражать было трудно.
Перешли к семейной и общественной жизни. Николай Иванович стал распространяться о превосходных сторонах общества и семьи в Прибалтийском крае и при этом упомянул с похвалой о немецких женщинах. «Замечу вам, — прервал его хозяин, — я достаточно знаком с женским полом. Имел на своем веку дело и с немками, и с француженками, с цыганками. Большого различия не нашел: все поперечки». При этом замечании все общество покатилось со смеху, а Пирогов умолк и поспешил оставить неподходящую для него компанию.
Не лучше было и в помещичьей среде — в этом первенствующем сословии, государства.
Будучи в Москве, Пирогов сходил посмотреть предмет своих полудетских, полуюношеских воздыханий — Наташу Лукутину. Теперь она не произвела на молодого доктора того чарующего впечатления, как в годы его московского студенчества. Да и сам он, по собственному признанию, порастерял в обстановке дерптской жизни скромность и целомудрие, делавшие для него поэтически привлекательными голубые глаза и эфирную поступь нежной блондинки. Заговорить теперь с Лукутиной языкам любви — значит сделать предложение, а человеку, избравшему своим идеалом служение науке, нельзя связывать себя семейными узами. Это успеется.
Блестяще защитив осенью 1832 г. в Дерпте докторскую диссертацию, Пирогов мог, наконец, отправиться за границу, но царь все еще боялся пускать своих «природных россиян» в мятежную Европу. Профессор Паррот старался убедить Николая I в том, что от поездки будущих профессоров за границу русский государственный строй не пострадает. «Конечно, — писал он, — позволяя путешествие сего рода, можно и должно принимать в рассуждение и события политические; но мне кажется, что и в этом отношении более доводов в пользу путешествия, чем против оных, ибо отказ в желании, которое столь близко их сердцу и было сначала пробуждено в них, скорее может оставить в них чувствование печали и недоверчивости к правительству, нежели питать истинную любовь к отечеству, — слава богу! — живо ощущаемую большею частию из них. Полагая даже ничтожными для ученого образования, чего однако нельзя сказать ни об одном, — довольно того, что они сами увидят прославляемые чужие страны, удовлетворят желание, непреодолимое по духу времени, и будут иметь случай заглянуть за кулисы идеально украшенного представления. Сколько я знаю сих молодых людей, все это может произвести только хорошее следствие: напротив того, не побывав в чужих краях, они только расцветят живейшими красками воображения свои обманчивые мечты. Уже и по сей единственной причине должен я, как верный подданный, желать, чтобы эти молодые люди выдержали испытание и сего рода и, приобретя как сию пользу, так и другие вещественные выгоды для их общего образования, возвратились с твердейшими еще правилами и чувствами любви и верности к государю и отечеству».
В 1833 г. царское правительство решилось наконец отпустить молодых ученых за границу. В мае выехали в Берлин Пирогов и другие дерптские кандидаты, среди них Ф. И. Иноземцев.
Министр императора Николая принял все меры к тому, чтобы будущие русские профессора не заразились на Западе тлетворным политическим духом.
Архиатер (главный врач) принца Кумберленского, председатель берлинского общества трезвости, директор частной глазной клиники, профессор гигиены Фридрих-Вильгельм-Георг Крамихфельд вдобавок ко всем этим званиям имел еще звание придворного врача русского императора; кроме того, он был гомеопатом и мистиком. Русский министр народного просвещения, кавалерийский генерал Ливен тоже был мистиком. Кому же лучше всего вверить природных россиян, посланных в Берлин для подготовки к профессуре, как не Кранихфельду? Кто лучше Кранихфельда оградит их от развращающего влияния революционных идей, охвативших Западную Европу?