Российский учёный-натуралист и путешественник немецкого происхождения С. Г. Гмелин родился 15 июля (по другим данным 3 августа) 1745 года в Тюбингене (Германия). Окончил Тюбингенский университет (1763), где изучал медицину. В 1766 году был приглашен в Россию Петербургской Академией наук, с 1767 года – профессор Петербургского университета. Доктор медицины (1763), профессор ботаники (1767), химии (1772), академик Петербургской академии наук (1767).

В 1768-1774 годах, возглавляя один из отрядов экспедиции Академии наук, ученый исследовал Валдайскую возвышенность и равнинные степи юга Европейской части России, бассейн Дона и низовье Волги, Приазовье, Кавказ, берега Каспийского моря. Посетил Елец (20 сентября 1768), с. Верхний Студенец, с. Патриаршее (ныне с. Донское Задонского района), Липецкие железоделательные заводы (1769).

В слободу Липецкие железные заводы С. Г. Гмелин приехал зимой 1768-1769 годов специально для химического исследования минеральной воды. Однако источник около монастыря, на который ему указали, содержал чистую воду без примесей. 15-17 мая 1769 года он исследовал другой источник, почти заброшенный и весь «наполненный грязью». Удалив грязь, Гмелин учинил над водой химические опыты. О ходе исследования можно судить по описанию самого ученого: «Как распущенное в крепкой водке серебро, так и разведенный в свинцовый сахар воду учинил млечноцветную. От фиалкового сока цвет ее нимало не изменился, но от распущенного синего камня показался на ней темный цвет. В перегонной воде разведенный ртутный сублимат смешался без всякой перемены. От прилитых яиц перемена была едва чувствительна. Будучи в дороге, не имел я способного случая, чтобы перегнать воду и таким образом исследовать ее свойства. Но сего довольно, что из из приведенных здесь опытов можно получить о ней некоторое понятие… Сей ключ имел хорошую марциальную воду, потому мало-помалу он оставлен в небрежении, так что воздух получил к нему проход, отчего эфир пропал, произошла грубая купоросная кислота и, следовательно, ничего, кроме наполнения железными частицами воды, не осталось». 24-летний академик Гмелин рекомендовал исследовать штольнями на несколько сажен в глубину, чтобы можно было дойти до хорошего ключа.

Итогом исследовательской деятельности С. Г. Гмелина стала его книга «Путешествие по России для исследования трёх царств естества». В первой ее части «Путешествие из Санкт-Петербурга до Черкасска, главного города Донских Козаков в 1768-1769 годах» (1771), дано описание липецких минеральных вод, липецких руд и железоделательных заводов.

Возвращаясь из экспедиции по Предкавказской равнине, С. Г. Гмелин в Дагестане попал в плен, где умер 27 июля 1774 года.