Проходя службу на Тихом океане, Колчак изучил китайский язык, глубоко и основательно усвоил восточную философию; все свободное от службы время он – любознательный от природы, основательный, ищущий, – посвящал исследованиям океана в области океанографии, гидрологии, корректировал карты течений вдоль дальневосточного побережья материка. У него сформировалась тенденция к познанию в сфере морских исследований и научному обоснованию. Итогом его первой научной работы стала публикация в 1899 г. «Наблюдений над поверхностными температурами и удельными весами морской воды, произведенных на крейсерах «Рюрик» и «Крейсер» с мая 1897 г. по март 1898 г.», получившая высокую оценку выдающегося русского ученого, вице-адмирала С. О. Макарова. Который после знакомства с молодым ученым предложил ему участвовать в подготовке экспедиции в Северный Ледовитый океан на построенном по проекту самого Макарова ледоколе «Ермак».
Макаров Степан Осипович (27.12.1848 – 31.03.1904), ученый, флотоводец, полярный исследователь. Родился в приморском городе Николаеве, в семье прапорщика морской исправительной роты. Вехи его жизненного пути можно обозначить следующим образом. Закончил Морское училище в Николаевске-на-Амуре в звании кондуктора Корпуса флотских штурманов (1865), затем – Николаевскую военно-морскую академию и Николаевскую академию Генерального штаба. С 1861 г. плавал на кораблях Сибирской флотилии и эскадры Тихого океана. В 1873 г. им был изобретен специальный пластырь для заделки пробоин судов; изобретение демонстрировалось на Всемирной выставке в Вене. Получил назначение на Черноморский флот командиром парохода «Великий Князь Константин». Участвовал в Русско-турецкой войне 1877–1878 гг., впервые в мире применив против турецких кораблей самодвижущиеся мины (торпеды). В конце 1879 г. женился на девице Капитолине Николаевне Якимовской; в это же время познакомился с генералом М. Д. Скобелевым. Участвовал в Ахал-Текинской экспедиции по Средней Азии (1880–1881). С октября 1881 г., командуя пароходом «Тамань», стоявшим в Константинополе, он исследовал течения в проливе Босфор и на основе наблюдений в 1885 г. написал труд «Об обмене вод Черного и Средиземного морей». Его работа получила высокую оценку – в 1887 г. она была удостоена премии Академии наук, а сам автор вошел в ряды известных океанографов. С того времени Макаров уже не оставляет занятий океанографией (гидрографией), не единожды выступая с докладами на съездах естествоиспытателей и врачей, в Физико-химическом обществе и т. п. Его капитальный научный труд ««Витязь» и Тихий океан» (2 тт., 1894) удостоен премии Петербургской Академии наук и золотой медали Императорского Русского Географического общества.
В 1890 г. произведен в контр-адмиралы, в 1896 – в вице-адмиралы; с 1894 – командующий Средиземноморской эскадрой. Совершил поход на Дальний Восток (1895–1896). С 1896-го – старший флагман Практической эскадры Балтийского моря, по сути – командующий эскадрой Балтийского моря. Тогда же он принимается за разработку своей давней идеи, – за проект мощного ледокола. Мысль о том, что подобный корабль мог бы преодолеть льды Северного Ледовитого океана, зародилась у него еще в 1892 г. Он даже прочел публичную лекцию в РГО, на которой присутствовали многие ученые и видные высокопоставленные лица. Содержательная лекция была обставлена великолепно: с демонстрацией карт, чертежей, фотографий и даже моделей ледоколов. Ученый представил свой план использования ледоколов и будущего сибирских рек, впадающих в Северный Ледовитый океан. Вскоре председатель РГО академик Семенов-Тян-Шанский, получив из-за океана секретные распоряжения насчет строительства предполагаемого судна, встречается с министром финансов С. Ю. Витте. Последний приглашает к себе Степана Осиповича для знакомства с дорогостоящим проектом. И, давая согласие, оговаривает, что строительство нового корабля будет вестись в… Англии. Заказ в 1,5 млн. рублей золотом был отдан фирме «Армстронг, Витворт и Кє» в Ньюкасле.
А через какое-то время под наблюдением С. О. Макарова, не раз приезжавшего в Англию, и был построен первый в мире мощный ледокол «Ермак» – тезка покорителя Сибири. 21 февраля 1899 г. он вышел в свое первое плавание, держа курс на Кронштадт. Летом 1899 г. и в 1901 г. «Ермак» совершал плавание в Арктику, в результате которых С. О. Макаровым был собран богатейший научный материал, часть из которого легла в основу книги «Ермак» во льдах» (1901).