崇祯十四年二月十五，西安。

晨光熹微，春寒料峭，但格物院高大的青砖院墙内已是热火朝天。这座占地近百亩的院落原是秦王的一处别苑，三个月前被李健改建，如今已成为西北乃至整个大明最奇特的所在。

院门外，八个全副武装的士兵肃立两侧，戒备森严。

一辆马车停在门前，李健率先下车，随后是两个孩子——九岁的李承平和李安宁。

“爹爹，这就是您说的那个‘能看到未来’的地方吗？”李安宁仰着小脸，好奇地打量着眼前这扇厚重的大门。她今日穿着一件鹅黄色的袄裙，头发梳成两个小髻，用红绳扎着，显得格外可爱。

李承平则稳重得多，虽然眼中也闪着好奇的光，但依然保持着小大人般的姿态：“妹妹，父亲说过，格物院是研究机器、改进工艺的地方，不是看戏的园子。”

“可是宋爷爷说，里面的机器比戏法还神奇呢！”李安宁撅着嘴反驳。

李健笑着摸了摸两个孩子的头：“一会儿你们自己看，就知道了。”

门内早已有人等候。为首的是宋应星，这位大明末期的科学家穿着一身洗得发白的蓝布长衫，头发用木簪简单束起，但那双眼睛却明亮如星，仿佛随时能迸发出智慧的火花。

“李总兵，两位小公子小姐，里面请。”

宋应星躬身行礼，声音温和，“方先生和毕老先生已经在各自工坊等候了。”

一行人步入院内。首先映入眼帘的是一条宽阔的青石甬道，两侧是一排排整齐的瓦房工坊。

每间工坊的门楣上都挂着木牌，写着“机械坊”“冶炼坊”“火器坊”“织造坊”“钢铁坊”“玻璃坊”等字样。

空气中弥漫着煤炭燃烧的气味、铁水沸腾的味道、以及木料和油漆的混合气息。

最引人注目的是，院落深处矗立着一座高达三丈的砖石建筑，顶端耸立着一根粗大的铁制烟囱，此刻正冒着滚滚白烟。

“那是什么？”李承平指着烟囱问。

宋应星眼中闪过一丝自豪：“那是蒸汽机房。来，我们先从那里看起。”

众人走向那座建筑。越靠近，越能感受到地面的震动，听到一种低沉而有力的轰鸣声，像是巨兽在呼吸。推开厚重的木门，热浪扑面而来。

工坊内部极其宽敞，高约四丈，长宽各有十余丈。中央位置，一台庞大的机器正在运转。那机器主体是个巨大的铁制圆筒，直径约五尺，高约一丈，表面布满铆钉和管道。

圆筒下方是熊熊燃烧的炉膛，几个工匠正不断往里添煤。圆筒上方，一根粗壮的铁制曲轴在往复运动，带动着旁边巨大的飞轮旋转，飞轮的直径足有两丈，转动时带起呼呼的风声。

机器的轰鸣震耳欲聋，说话必须提高音量。

“这是改良后的蒸汽机。”

宋应星几乎是吼着介绍，“我们将它与抽水装置连接，用于铜川煤矿排水。现在这台机器日排水量可达三万石，抵得上五百个壮劳力日夜不停地戽水！”

李承平瞪大眼睛，被这庞然大物彻底震撼了。他走近几步，想看得更清楚，却被热气逼得后退。

“宋爷爷，”他大声问，“这铁疙瘩为什么能动？”

宋应星蹲下身，尽量用孩子能听懂的语言解释：“你看，下面烧煤，把锅炉里的水烧开，水变成蒸汽——就是咱们平时看到的开水冒出的白气。蒸汽往上冲，推动这个活塞——”

他指着圆筒内上下运动的铁柱，“活塞连着一根杆，杆连着那个大轮子。活塞一动，轮子就转。轮子一转，就能带动其他机器干活了。”

“就像……像拉风箱？”李安宁似懂非懂。

“对！就像拉风箱，但比风箱有力得多！”宋应星笑了，这孩子悟性不错。

李健仔细观察着机器的运转。这台蒸汽机虽然还很原始，效率低下，噪音巨大，但在这个时代，已经是划时代的产物。

他记得历史上第一台实用的蒸汽机要到1698年才出现，而现在，因为他的介入，这个时间提前了半个多世纪。

李健看着这台轰鸣的机器，心中感慨万千：蒸汽机啊蒸汽机，工业革命的起点！谁能想到，在这个大明末年的西安，居然能造出这种东西？虽然还很粗糙，效率可能只有百分之六七，但这是个开始！有了这个开始，一切都可能改变。

宋应星真是天才，我只是给了他一些基本原理和草图，他居然就做出了实物！还有方以智、毕懋康……这个时代不缺聪明人，缺的只是平台、方向和资源。

“宋先生，这台新机器运行多久了？稳定性如何？”李健问。

“回总兵，已连续运转二十七天。”

宋应星眼中闪着兴奋的光，“除了两次因管道堵塞停机检修，其余时间一直正常工作。我们测算过，这台机器每十二个时辰耗煤约千斤，能抽水三万石。若是用五百人力完成同样的工作，光是吃饭就要消耗粮食五十石——这还不算工钱、管理、损耗。算下来，用机器至少节省七成费用！”

小主，

李健点点头。账他早就知道，否则不会投入这么大的人力物力。陕西缺人，尤其缺壮劳力。这些年战乱、灾荒、瘟疫，人口锐减，许多田地荒芜。要想恢复生产，必须用机器代替人力。

“宋爷爷，蒸汽机能用来耕地吗？”李承平忽然问。

宋应星一愣，随即笑了：“小公子这个问题问得好！理论上可以，但需要更小、更灵活的机器。我们现在做的这个太大了，只能在固定地点工作。不过正在研究小型化的蒸汽机，如果成功了，说不定真能做出会自己走的耕地机器。”

“就像……铁牛？”李安宁想象力丰富。

“对！就像铁牛！”宋应星哈哈大笑，这个比喻他很喜欢。

众人又参观了与蒸汽机相连的抽水装置。那是一排巨大的铁制活塞泵，随着蒸汽机的运转，活塞上下运动，将地下水通过粗大的铁管源源不断抽到地面，再顺着水渠流向远处的试验田。

“这些水可以用来灌溉。”

宋应星指着窗外，“那边五十亩试验田，去年冬天种的冬小麦，因为有了稳定的灌溉，长势比周围的田好得多。估摸着亩产能增加三成。”

李健走到窗前，果然看见远处田地里绿油油的一片，与周围枯黄的景象形成鲜明对比。

“好，很好。”他拍了拍宋应星的肩膀，“宋先生辛苦了。机器要继续改进，重点是提高效率、减少耗煤、增强可靠性。需要什么，尽管开口。”

“谢总兵！”宋应星激动得声音发颤，“这辈子能参与这样的事业，死而无憾了！”

从蒸汽机房出来，一行人走向另一座工坊。这间工坊要安静得多，里面摆满了图纸、模型和各种精密工具。一个气质儒雅的文士正在工作台前忙碌，正是方以智。

“密之先生。”李健打招呼。

方以智抬头，连忙起身行礼：“总兵大人！两位小公子小姐也来了？”

“来看看你的进展。”李健笑着说，“小型蒸汽机怎么样了？”

方以智眼睛一亮，从工作台上拿起一卷图纸展开：“总兵请看，这是第三代设计方案。”

图纸上画着一台结构精巧的机器，体积只有刚才那台蒸汽机的十分之一，但结构更加复杂。

“关键解决了几个问题。”

方以智指着图纸讲解，“一是冷凝器的位置，我跟宋先生研究把它放在汽缸侧面，通过阀门控制，可以提高热效率。二是传动机构，我们设计了一套齿轮组，将活塞的直线运动转化为轮子的旋转运动……”

他讲得很投入，李承平也听得很认真，不时提出一些问题。虽然有些问题在方以智看来很幼稚，但他依然耐心解答。

方以智一边讲解，一边观察李承平的反应，心中暗暗称奇：这孩子不过九岁，居然能听懂蒸汽机的原理，还能提出切中要害的问题！

“方先生，”李健等他讲完，问道，“你上次说，如果能将蒸汽机小型化到可以装在车上，日行二百里。现在进度如何？”

“回总兵，主要障碍在两个方面。”方以智正色道，“一是机器的重量，即使小型化，也需要上千斤的铁，这样的车需要特别坚固的结构。二是燃料和水的携带，以及密封问题，长途行驶需要大量煤炭和水，这会进一步增加重量。密封的材料不太理想”

他顿了顿，眼中闪过一道光：“不过，如果有一种专门的‘路’，用铁轨铺设，让车轮在铁轨上行驶，阻力会大大减小，速度和载重都能大幅提高。”

“橡胶？”李健脱口而出。

方以智一愣，“橡胶是什么？”

李健心中暗笑，这哪是他的见识，不过是拾人牙慧罢了。至于橡胶嘛，也得提上日程了…

“橡胶你以后就知道了。解决气密性的上好东西！铁路的进展呢？”他问。

方以智从另一张桌子上拿起一段铁轨样品。那是一根长约三尺的铁条，截面呈“工”字形，表面打磨得很光滑。

“这是试制的第三版铁轨。”他说，“前两版要么强度不够，要么容易变形。这一版用了新的冶炼工艺，掺了少量锰铁，强度和韧性都有提高。但问题在于产量——这样的好钢，一天只能炼出几百斤。”

“冶炼是关键。”李健点头，“需要更好的高炉，更好的焦炭，更好的工艺。这样，我给你拨八万两银子，专门用于改进冶炼技术。需要人手，从各地调；多试，多记录…”

方以智激动得连连拱手：“谢总兵！有这些支持，我必拿出可以实际使用的铁路样品！”

“不急，慢慢来，要扎实。技术的突破需要长年累月的积累！厚积薄发！”李健嘱咐道。

从方以智的工坊出来，已是午时。众人在格物院的饭堂简单用餐。饭堂很宽敞，能容纳上百人，此时坐满了工匠、学徒、杂役。

饭菜很简单：糙米饭，白菜炖豆腐，每人还有一小块咸鱼。土豆、玉米等分量足，管饱。

李健和孩子们与工匠们一起用餐，没有丝毫架子。许多工匠开始时很拘谨，但见总兵大人平易近人，也就慢慢放松了。

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“总兵大人，”一个年轻工匠壮着胆子问，“听说您要在西安办工匠学堂，是真的吗？”