В боровичской стороне семья Маклаев жила недолго. Профессор Д. Н. Анучин свидетельствует, что инженер-капитан Миклухо-Маклай был начальником вокзала Николаевской железной дороги в Санкт-Петербурге. Остальные биографы Маклая повторяют вслед за Анучиным эту короткую справку и ничего больше об отце путешественника не пишут.

Теперь удалось установить, что инженер-капитан Миклухо был одним из видных строителей железной дороги между Петербургом и Москвой. Он работал в Северной дирекции; в 1844 году имя его упоминается в царском указе с выражением благодарности инженерам северных участков дороги. Миклухо строил железнодорожный путь от Петербурга на Чудово и Мсту – до границы Крестецкого и Валдайского уездов. Года через два после указа капитана Миклухо назначают помощником начальника опытного участка Петербург – Колпино с веткой к Александровскому заводу, где строились тогда паровозы. 7 мая 1847 года американец Уистлер по приказу Миклухо провел по новой линии первый паровоз. Первый пробный участок был длиною лишь в двадцать шесть верст. К 1849 году открыли второй опытный путь: Вышний Волочек – Тверь, в сто двадцать верст длиною. Когда Миклухо назначили начальником участка, он навлек на себя гнев Клейнмихеля. Дело в том, что Северная и Южная дирекции соперничали, ссорились между собой. «Северянин» Миклухо из-за чего-то крупно поспорил с «южанином» Крафтом, человеком, который был лицом так похож на Наполеона, что все этому изумлялись. Из-за ссоры с двойником Бонапарта капитана Миклуху уволили с участка. Года два подряд сидел он в боровичской усадьбе, где подрастал его четырехлетний сын Николай. 20 июня 1852 года из канцелярии Клейнмихеля вышел приказ № 116 – о разделении железной дороги на отделения и дистанции. Миклухо назначался начальником IV отделения и получал в свое ведение отрезок пути в сто пятьдесят две версты – между Спировской и Клином, с такой крупной станцией, как Тверь. Шестилетний Маклай мог помнить многие события на железной дороге – пробный перевоз пехотной дивизии из Петербурга в Москву, проезд царской семьи, осмотр линии грозным Клейнмихелем... Это были такие времена, когда свистки первых паровозов пугали тверских и валдайских лосей, рабочие ловили филинов и орлов недалеко от насыпи дороги.

В 1857 году капитан Миклухо умер. Будущий исследователь Океании после смерти отца поступил в «школу св. Анны» в Петербурге, но через год уже носил на фуражке серебряные гимназические веточки. Не закончив курса Санкт-Петербургской второй классической гимназии, Миклухо-Маклай определился в университет, на физико-математический факультет, по отделению естественных наук. В стенах университета Миклухо-Маклай пробыл недолго: в 1864 году юный Маклай был исключен из списков вольнослушателей, и обер-полицмейстер столицы предложил университетскому начальству выдать Маклаю обратно метрику, копию формулярного списка его отца и бумагу о дворянском достоинстве. Чем это было вызвано, неизвестно. В архивах сохранилась лишь справка о том, что Маклай «...неоднократно нарушал во время нахождения в здании университета правила, установленные для этих лиц» (то есть для вольнослушателей)...

Возвратив Маклаю бумаги, университетское начальство взяло с него подписку в том, что он не будет больше посещать университет.

С этого времени и начинаются странствия Николая Миклухо-Маклая по земному шару.

Он уехал в Гейдельберг и поступил в знаменитый университет. Числясь на философском факультете, он также слушал лекции и других выдающихся профессоров Гейдельберга. Среди них был Герман Гельмгольц, медик и гениальный физик. В Гейдельберге читали лекции и знаменитый юрист Иоганн Блунчли, веривший в то, что со временем все человечество создаст единое всемирное государство, и великий физик Бунзен.

Два года прожил Миклухо-Маклай в Гейдельберге, потом он переселился в Лейпциг, где мы видим его на медицинском факультете. Но непоседливый юноша из Лейпцига перекочевал в Йену, где в то время читал лекции Эрнст Геккель, знаменитый естествоиспытатель. Геккель был погружен в изучение простейших беспозвоночных, губок, полипов, медуз, местом его работы были остров Гельголанд, Ницца, Мессина, Неаполь. Ему принадлежала идея изучения животных моря на морском берегу, и Маклай, организуя впоследствии морские биологические станции, делал это, помня заветы Геккеля. Лучший знаток жизни лучистых, Эрнст Геккель был убежденным дарвинистом.

В 1866 году Геккель подарил миру «Общую морфологию организмов», сделавшую имя его бессмертным. И в том же году Николай Миклухо-Маклай был приглашен Геккелем в большое путешествие. Они побывали на острове Мадейра в Атлантическом океане, где Миклухо-Маклай впервые увидел апельсиновые рощи, драконовые деревья, уступы береговых скал и морские просторы. Волшебная нить странствий впервые привела Миклухо-Маклая на просторы океана. За Мадейрой следовал Тенерифе, где по выжженным солнцем дорогам шагали верблюды, где по светлому снежному шлему Тенерифского пика бежали тени от облаков и где ученому-путешественнику показывали дом, в котором жил творец «Космоса» Александр Гумбольдт.

Геккель со своими спутниками побывал на Гран-Канарии, четыре месяца прожил на острове Лансароте. Миклухо-Маклай анатомировал губки. С океанских островов Миклухо-Маклай устремился в Марокко, проехал в Испанию и через Францию вернулся в Йену. На следующий год мы видим Миклухо-Маклая уже в Мессине, где он работал с зоологом-дарвинистом доктором Антоном Дорном, изучал морские организмы непосредственно в связи со средой.

Но Миклухо-Маклая опять потянуло в другие страны. В 1869 году он появился на берегах Красного моря. Двадцатитрехлетний русский ученый очутился в незнакомой стране, среди враждебных арабских племен. О подвигах Миклухо-Маклая в Африке у нас знают меньше, чем об опасных походах хромого Вамбери, странствовавшего в наряде дервиша по золотым пескам Востока. А ведь юный Маклай прошел пешком через все Марокко. Еще отважнее были его путешествия по берегам Красного моря.

Миклухо-Маклай выбрил, как истый мусульманин, голову, выкрасил лицо, облачился в арабский бурнус. Его можно было видеть на коралловых рифах, где он рассматривал в микроскоп мельчайших обитателей красноморских глубин. Маклай хотел установить связь фауны Красного моря с Индийским океаном. В наряде араба он сидел на морском берегу и вел свои работы в то время, когда термометр показывал не менее тридцати пяти градусов в тени. Но ни голод, ни болезни, ни постоянные угрозы со стороны арабов не смогли сломить Миклухо-Маклая.

Скитания по берегам Красного моря были как бы преддверием к новогвинейской эпопее Маклая.

Убедившись в том, что он уже постиг некоторые тайны фауны Красного моря, изучил его берега, познакомился с бытом арабов, которые не раз, кстати, покушались на его – увы – пустой кошелек, Маклай тронулся в обратный путь. Он увидел Константинополь и скоро сошел с корабля на берег Одессы. Побыв недолго в Крыму и не успев восстановить расшатанное на Красном море здоровье, Миклухо устремился на Волгу. Здесь он, под несомненным влиянием Карла Бэра, стал работать над мозгом хрящевых рыб. Только выполнив эту работу, Маклай успокоился и приехал в Москву с пораженными цингой деснами и остатками тропической лихорадки. Но и тут он не отдыхал. Прямо из гостиничного номера он пошел на собравшийся в Москве Второй съезд русских естествоиспытателей и врачей. С трибуны съезда Маклай предложил проект создания сети зоологических научных станций на четырех российских морях и в Тихом океане.

Маклай рвался в Петербург. Уверенный в своих силах, он ждал там признания своих трудов от седых патриархов русской науки. Особенно он хотел увидеть Карла Бэра.