Marcelin Berthelot naît à Paris le 25 octobre 1827. L’enfant aura une sœur, prénommée Léonie. Fils d’un médecin de quartier, aux origines modestes, il entre en 1838 au collège Henri IV (le futur Lycée), après avoir effectué quelques études élémentaires. Sa mère étant souffrante, le collégien est placé à la pension Crouzet, sise rue de l’Abbé-de-l’Epée. Berthelot obtient un prix d’honneur de philosophie, où il excelle, au Concours général, en 1846, année de son Baccalauréat es Lettres. Deux années plus tard, il est également titulaire du même diplôme, mais en Mathématiques cette fois-ci. Au mois de novembre 1848, Berthelot entre donc à la faculté de Médecine, devenant Licencié es Sciences peu de temps plus tard.

L’étudiant fréquente à cette époque les cours privés dispensés par Jules Pelouze, du Collège de France, dans son laboratoire de la rue Dauphine. En 1851, un autre illustre chimiste, Antoine Balard, le fait nommer auprès de lui dans l’institution, en tant que préparateur. Toujours aussi peu enclin à s’engager dans les affaires du temps, Berthelot se consacre tout entier à ses recherches, celles qui vont contribué à « constituer la chimie organique – ou chimie des molécules carbonées -, sur la base de la synthèse (soit l’obtention par réaction chimique de substances nouvelles ou présentes naturellement dans la nature)». Au mois d’avril 1854, après quelques communications mineures, il soutient une thèse de doctorat intitulée « Mémoire sur les combinaisons de la glycérine avec les acides et sur la synthèse des principes immédiats des graisses des animaux », qui traite de la fabrication des premières graisses artificielles.

Inscrit comme étudiant à l’Ecole supérieure de Pharmacie, le chimiste devient docteur de cet autre domaine des sciences, après avoir mis en évidence le « tréhaloze » et le « mélézitose », des glucides analogues au sucre de canne. Au moment où est créée, par un décret impérial du 2 décembre 1859, la première chaire d’enseignement de la Chimie organique, à l’Ecole de Pharmacie, Berthelot vient de se voir refuser l’entrée de la Faculté des Sciences. L’heure des honneurs officiels n’a en effet pas encore sonné pour celui qui n’est âgé que d’à peine trente ans. Ayant pressenti l’importance future de son domaine d’investigation dans la fabrication de médicaments, ce nouveau poste d’enseignant lui est cependant attribué.



Le 30 mai 1861, Marcelin Berthelot se marie à Sophie Niaudet, une jeune femme d’une grande beauté, apparenté aux Bréguet, descendant de l’horloger de la reine Marie-Antoinette. L’année précédente, l’homme de science avait publié deux forts volumes, sous le titre de La Chimie organique fondée sur la synthèse. L’ouvrage, goûté par l’illustre historien Michelet, devenu l’ami de son auteur, avait fait grand bruit. Celui-ci, titulaire de la Légion d’honneur, a à présent ses entrées dans le monde. D’ailleurs, sa collaboration avec la firme Menier de Noisiel lui permet d’augmenter de manière substantielle ses revenus d’enseignant, et d’assurer ainsi à sa maison un train de vie bourgeois. Ami de Renan, le critique littéraire, le chimiste et scientiste participe ainsi aux dîners Magny, organisés au quartier Latin par les frères Goncourt, où l’on retrouve Gautier, Flaubert, Gavarni, Sand… A ses anciennes relations du collège Henri IV, s’ajoutent ainsi les nouvelles célébrités du monde des lettres et des arts. Sainte-Beuve le présente à la princesse Mathilde. Plus tard, en 1869, Berthelot accompagnera l’Impératrice Eugénie dans son voyage en Egypte à l’occasion de l’inauguration du canal de Suez.

Le 17 mars 1862 est également une journée qui aura compté dans l’existence de Marcelin Berthelot. Dans le laboratoire du Collège de France et sous les yeux d’Antoine Balard, il parvient à synthétiser l’acétylène en combinant l’hydrogène et le carbone « sous l’influence électrique ». L’année suivante, un cours de chimie organique au Collège de France – et non une chaire comme il l’espérait – est créé à son intention, grâce à l’action de Victor Duruy, son ancien professeur au collège Henri IV. Ceci ne manque point de déclencher la colère du grand savant Louis Pasteur. A la fin de l’année 1864, le nouveau membre de l’Institut publie ses trente-deux Leçons sur les méthodes générales de synthèse, issues de ses cours. Négligeant les travaux de ses jeunes collègues, les « atomistes », Marcellin Berthelot s’attache à décrire la « recomposition » des différents produits chimiques, rendant ainsi obsolètes les théories vitalistes et la « force vitale ».

Avec son ami Léon Péan de Saint-Gilles, il publie trois mémoires relatifs à la formation des esters (la famille de composés organiques présentant une fonction chimique bien particulière), dans la lignée donc de ses travaux de thésard (on appelle cette formation une réaction d’estérification, il s’agit de la synthèse d’un ester par réaction d’un alcool avec un acide carboxylique). Ces travaux introduisent dans le domaine de la chimie deux notions nouvelles, celle de « réaction limitée » et celle d’ « équilibre chimique ». Précisons que la réaction d’estérification possède la particularité de ne pas être totale. En effet, tous ses réactifs de départ (l’alcool et l’acide carboxylique) ne réagissent pas, donc ne disparaissent pas par transformation chimique. La réaction est dite « limitée », son rendement n’est pas de 100%. Il s’établit un « équilibre chimique » entre ce qu’il reste des réactifs de départ et les produits formés (ester et eau). Il est possible de déplacer cet équilibre dans un sens comme dans l’autre en jouant sur des paramètres physiques extérieurs tels que la pression ou la température. L’étude de ces paramètres afin d’optimiser le rendement d’une réaction limitée se nomme la thermochimie. Le 8 août 1865 enfin, la chaire tant attendue est créée pour l’homme de sciences, âgé à l’époque de trente-huit ans.



En 1866, Marcelin Berthelot est élu président de la Société chimique de Paris. Membre de l’Académie de Médecine depuis le mois de décembre 1863, le savant subit cependant un troisième échec à l’Académie des Sciences. Quelques années plus tard, il se voit néanmoins attribué, de nouveau grâce à son ami Duruy, le titre de Directeur du Laboratoire de l’Ecole Pratique des Hautes Etudes, récemment inaugurée. Après la déclaration de guerre du Second Empire à la Prusse et le désastre de Sedan qui s’en suivit, la République est proclamée, le 4 septembre 1870, tandis que le siège de la capitale par les troupes ennemies commence. A présent père de cinq enfants, Berthelot place sa famille à l’abri des combats, à Honfleur, dans la Normandie voisine, avant de revenir à l’intérieur des murs de la capitale affamée. Là, il est nommé président du Comité scientifique de Défense nationale, alors que le toit de son appartement, boulevard Saint-Michel, est partiellement détruit par un obus prussien. Candidat malheureux aux élections à la Chambre des députés, organisées peu après l’armistice signé le 29 janvier 1871, Marcelin Berthelot quitte Paris et la France, et gagne l’Angleterre voisine peu après la proclamation de la Commune parisienne. Le savant « patriote » ne rentrera dans la capitale qu’au début du mois de juin suivant, après l’écrasement du mouvement insurrectionnel par Adolphe Thiers et les forces versaillaises. De nouveau, le professeur au Collège de France peut se consacrer à ses travaux scientifiques, qui ont pris ces dernières années une nouvelle orientation, celle de la « thermochimie ».

Il publie ainsi en 1879 un Essai de mécanique chimique fondée sur la thermochimie qui dresse un premier bilan de ses travaux. Ceux-ci s’inspirent des découvertes antérieures, celles du danois Julius Thomsen notamment. A l’heure où l’on distingue molécules et atomes et où le russe Dimitri Mendeleïev a publié son « Tableau périodique des éléments », le savant français a délaissé la chimie organique et la synthèse. Ayant également rédigé pendant le siège de Paris un opuscule, La Force de la poudre et des matières explosives, il est choisi par le ministère de la Guerre pour faire partie du Comité des Poudres et devient même, le 14 juin 1878, président de la Commission des substances explosives, un domaine de la science militaire en pleine mutation depuis le Second Empire. Thermochimie et substance explosive se rejoignent bientôt quant Berthelot s’essaie à prévoir le comportement détonant de certaine substances à l’aide de mesures calorimétriques (la calorimétrie est une technique d’analyse permettant l’étude des échanges de chaleur lors de réactions chimiques). Ainsi, le savant met en évidence les propriétés explosives du nitrate d’ammonium (pour la petite histoire, c’est ce qu’il s’est passé en septembre 2001 pour l’usine AZF de Toulouse…), jusqu’alors considéré comme inerte. En 1883, il fera paraître un nouveau traité, Sur la force des matières explosives d’après la Thermochimie, suivi en 1893 d’un Traité pratique de calorimétrie. Vient ensuite le temps où Marcelin Berthelot s’intéresse au cycle de l’azote, et donc aux végétaux et aux sols. A Meudon, sur un terrain cédé par l’Etat au Collège de France dans le but d’y installer une station de chimie agricole, il se fait construire une haute tour destiné à étudier l’action de l’électricité atmosphérique sur ces éléments naturels… 



A cette époque cependant, Berthelot, enfin élu à l’Académie des Sciences, dans la section de Physiques et non dans celle de Chimie, le 3 mars 1873, nommé Ingénieur général de l’enseignement supérieur, est entré en politique. Ses débuts sont laborieux cependant et jalonnés de candidatures malheureuses ou avortées, à la députation en 1871 et 1875 notamment. Après avoir fait parti – timidement - , de quelques cercles parisiens et de gauche, le savant est enfin élu sénateur inamovible en 1881. Quelques années plus tard, prenant la suite de Jules Ferry, René Goblet appelle l’homme de sciences au ministère de l’Instruction publique et des Beaux-Arts dans le cabinet qu’il vient de former. Celui-ci sera éphémère.

Le secrétaire perpétuel à l’Académie des Sciences, Grand Officier de la Légion d’honneur, est invité par Georges Clemenceau parmi les convives du banquet de Saint-Mandé, dont le but est « d’honorer la science comme base de la politique républicaine ». Celui-ci rassemble plus de 800 invités au Salon des Familles, dans l’Est parisien, le 4 avril 1895. Quelques mois plus tard, le 1er novembre suivant, Marcelin Berthelot est nommé aux Affaires Etrangères aux cotés de Léon Bourgeois, le président du Conseil.

Au Quai d’Orsay, il ne peut qu’inscrire son action dans le prolongement de celle de son illustre prédécesseur, Gabriel Hanotaux. Berthelot informe notamment la Chambre des députés de l’évolution de la situation à Madagascar, une île où la France venait de proclamer son protectorat , le 1er octobre. Les événements de Haute Egypte, où la France et l’Angleterre avaient des intérêts communs, précipitèrent sa démission le ministre maladroit ayant au passage froissé par son langage peu diplomatique les successibilités outre-Manche.



Le 24 novembre 1901, Berthelot, le savant, se voit honoré par la Troisième République. Dans le grand amphithéâtre de la Sorbonne, est en effet célébré le cinquantième anniversaire de la publication du premier mémoire du savant. Celui-ci, accablé par la disparition de son épouse, le 18 mars 1907, décède ce même jour d’une crise cardiaque dans son appartement de l’Institut. Le 26 mars suivant, des funérailles nationales sont organisées en son honneur, au cours de laquelle Marcelin et Sophie Berthelot sont inhumés au Panthéon.